ลอนดอน-Squarks, selectrons และ neutralinos อาจซุ่มซ่อนอยู่ในจักรวาลกล่าวว่านักฟิสิกส์ที่แนะนำ supersymmetry-ความคิดที่ว่าอนุภาคที่รู้จักทุกคนมีอนุภาคน้องสาวที่ยังไม่ได้ค้นพบ-ไม่ตายแม้จะไม่มีหลักฐานที่พบในความโปรดปราน
อะตอมที่ทรงพลังที่สุดในโลกHadron Collider ขนาดใหญ่(LHC) ยังไม่พบหลักฐานการมีอยู่ของ sparticles ดังกล่าว (อนุภาคอมตะ) แม้ว่านักฟิสิกส์อาจไม่ได้ตีความข้อมูลในทางที่ถูกต้องนักทฤษฎีอนุภาค Ben Allanach จากมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าว
การพูดที่นี่ในการประชุม Royal Society "ก่อนหน้าและนอกเหนือจากการค้นพบของ Higgs Boson" ในวันอังคาร (21 มกราคม) Allanach เสนอว่า LHC อาจตรวจจับอนุภาคอมตะที่เข้าใจยากเมื่อมันขึ้นมาอีกครั้งในปีหน้าด้วยพลังงานที่สูงขึ้นมาก -Sparticles to Neutrinos: อนุภาคเล็ก ๆ ที่เจ๋งที่สุดในจักรวาล-
ตัวเร่งความเร็วใต้ดินที่ห้องปฏิบัติการ CERN ซึ่งตั้งอยู่ใกล้กับเจนีวาขณะนี้ถูกปิดจนถึงต้นปี 2558 สำหรับการอัพเกรดทางเทคนิคซึ่งจะช่วยให้มันสามารถทุบโปรตอนด้วยกันที่พลังงานใกล้เคียงกับเครื่องจักร 14 Teraelectronvolts (TEV)
การดำเนินการครั้งแรกของ LHC ที่ 7 Tev จบลงด้วยการตรวจจับที่ประสบความสำเร็จในสิ่งที่เชื่อกันอย่างกว้างขวางว่าเป็นHiggs Bosonอนุภาคคิดที่จะอธิบายว่าอนุภาคอื่น ๆ ได้รับมวลของพวกเขาอย่างไร การค้นพบนี้สร้างแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาคและได้รับนักวิทยาศาสตร์สองคนที่ทำงานในทฤษฎีรางวัลโนเบล-
แต่ Collider ยังล้มเหลวในการสร้างหลักฐานใด ๆ ของความสมมาตร ยังเป็นที่รู้จักกันในนาม Susy มันเป็นหนึ่งในทฤษฎีชั้นนำที่นักฟิสิกส์ได้หยิบยกเป็นส่วนขยายของรูปแบบมาตรฐานของฟิสิกส์-
ส่วนขยายดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นเพื่ออธิบายความลึกลับที่เหลืออยู่ในจักรวาลว่าแบบจำลองมาตรฐานไม่ได้คำนึงถึงเช่นธรรมชาติของสสารมืดสิ่งที่มองไม่เห็นซึ่งคิดว่าเป็นเรื่องส่วนใหญ่ในจักรวาล จนถึงตอนนี้มันเป็นไปไม่ได้ที่จะสังเกตโดยตรง
'พันธมิตร' ลึกลับลึกลับ
ตามทฤษฎีที่มีความสมมาตรจักรวาลยุคแรก ๆ นั้นเต็มไปด้วยอนุภาคที่มีความสมมาตรอย่างหนักมาก - สำเนาที่แน่นอนของอนุภาคที่มีอยู่ในปัจจุบันมีเพียงหนักมากเท่านั้น เมื่อเวลาผ่านไปอนุภาคเหล่านี้หายไปการสลายตัวเป็นอนุภาคสสารมืดและที่เรียกว่าอนุภาคธรรมดาเช่นควาร์กและเลปตัน-
"อนุภาคที่มีความสมมาตรไม่ได้อยู่ใกล้ ๆ ในวันนี้ [ยกเว้น] บางทีอาจจะอยู่ในสสารมืด"Allanach กล่าวดังนั้นวิธีเดียวที่จะค้นหา" พันธมิตร "ที่มีความสมมาตรอย่างหนักเหล่านี้กับคนในจักรวาลในปัจจุบันคือการผลิตพวกเขาในห้องแล็บผ่านการชนกันของโปรตอนที่พลังงานสูงมากเมื่อโปรตอนชนกันใกล้ความเร็วของแสงรูปภาพ: สสารมืดทั่วทั้งจักรวาล-
หากมีสปาร์ตเกิดขึ้นพวกเขาคาดว่าจะปรากฏเป็นเจ็ตส์ของ Hadrons-อนุภาคคอมโพสิตที่ทำจากควาร์ก-สตรีมมิ่งออกมาจากการชนกันของโปรตอนโปรตอน โมเมนตัมของเครื่องบินไอพ่นเหล่านี้จะไม่สมดุล
โมเมนตัมที่ขาดหายไปนี้จะเป็นสัญญาณของอนุภาค neutralino ที่มีความสมมาตรซึ่งเป็นอนุภาคสมมุติฐานที่เป็นผู้สมัครชั้นนำสำหรับสสารมืด Neutralino "ทำตัวเหมือนขโมยขโมยโมเมนตัมไปโดยไม่ทิ้งร่องรอยไว้ในเครื่องตรวจจับ" Allanach กล่าว
ช่องโหว่ข้อมูล
จนถึงตอนนี้ไม่พบอนุภาค neutralino หรืออนุภาค supersymmetric อื่น ๆ แต่อัลลานัคกล่าวว่าเพื่อให้พวกเขามีความสำคัญนักวิจัยจำเป็นต้องคำนึงถึงช่องโหว่ในวิธีที่พวกเขาอ่านข้อมูลการชน
ช่องโหว่นี้คือการมีอยู่ของโซลูชั่นที่เรียกว่าหลายวิธีหรือหลายวิธีในการตีความผลลัพธ์ของการชนกันของโปรตอนโปรตอน “ เราได้ค้นพบวิธีการค้นหาวิธีแก้ปัญหาที่หลากหลายเหล่านี้และตอนนี้เป็นไปได้ที่จะตรวจสอบเป็นกรณี ๆ ไปว่าการตีความของคุณปลอดภัยหรือไม่” Allanach กล่าว
“ ตัวอย่างเช่นหนึ่งแก้ไขรายละเอียดของแบบจำลองและคิดว่ามวลและจุดแข็งปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคอมตะนั้นถูกตั้งค่าไว้” เขากล่าว "แต่วิธีแก้ปัญหาที่หลากหลายมีมวลที่แตกต่างกันและความแข็งแรงในการโต้ตอบสำหรับอนุภาคที่มีความสมมาตรซึ่งหมายความว่าพวกเขาจะดูแตกต่างกันในเครื่องตรวจจับ"
ตัวอย่างเช่นนักวิจัยอาจมองหาอนุภาคที่มีมวลบางอย่าง แต่อาจมีวิธีแก้ปัญหาอื่น - หนึ่งที่อนุภาคจะมีมวลแตกต่างกันเล็กน้อยและพวกเขาจะสลายตัวในรูปแบบที่แตกต่างกันเล็กน้อย
ในกรณีนี้ "รูปแบบของการชนกันใน LHC อาจแตกต่างกันจริง ๆ " Allanach กล่าว
ทีมของเขาได้ใช้วิธีการแก้ปัญหาหลายอย่างเพื่อตรวจสอบข้อมูลจากการดำเนินการครั้งแรกของ LHC ซึ่งกินเวลาตั้งแต่ปี 2010 ถึง 2013 แต่ก็ยังไม่สามารถหาได้หลักฐานใด ๆ ของความไม่สมมาตร-
ถึงกระนั้น Allanach ก็ยังคงมีความหวัง “ ด้วยพลังงานที่มากขึ้น LHC จะสามารถผลิตอนุภาคที่มีความสมมาตรที่หนักกว่าได้ดังนั้นหวังว่าเราจะค้นพบพวกเขาในตอนนั้น” เขากล่าว "งานที่แท้จริงคือการแยกข้อมูลออกจากกันดูการวัดลองและออกกำลังกายอย่างแม่นยำว่าเกิดอะไรขึ้นไม่ตีความอะไรผิด"
ยอมแพ้?
นักฟิสิกส์ Paris Sphicas ของมหาวิทยาลัยเอเธนส์ที่ทำงานที่ CERN กล่าวว่ามีพารามิเตอร์มากมายในทฤษฎี Supersymmetry (SUSY) เพื่อสำรวจว่า "มันไม่สามารถประกาศตายได้"
“ เราคิดว่า LHC จะเห็นหลักฐาน; เราต้องการพลังงานมากขึ้น” Sphicas บอก LiveScience "แต่ซูซี่ยังคงเป็นแรงบันดาลใจที่ดีคาดการณ์ไว้มากแม้ว่าจะมีส่วนขยายที่ยังไม่ได้รับไปยังโมเดลมาตรฐาน"
จอห์นเอลลิสนักฟิสิกส์ที่มีชื่อเสียงของ CERN เห็นด้วยกับ Allanach และ Sphicas
"ฉันคิดว่ากรณีฟิสิกส์สำหรับ supersymmetry นั้นมีอะไรดีขึ้นด้วยการดำเนินการครั้งแรกของ LHC ในแง่ที่ว่าตัวอย่างเช่น supersymmetry ทำนายว่า Higgs [อนุภาค boson] ควรมีน้ำหนักน้อยกว่า 130 Gigaeleectronvolts และมัน" Ellis กล่าว
“ แน่นอนเราไม่ได้เห็นสัญญาณโดยตรงของอนุภาคอมตะซึ่งน่าผิดหวัง แต่ก็ไม่น่าเศร้า "เอลลิสกล่าวเสริม" LHC จะเกือบสองเท่าของพลังงานของมัน - เราคาดหวังว่าในที่สุดจะได้รับการชนกันมากกว่าหนึ่งพันเท่า ดังนั้นเราควรรอและดูว่าเกิดอะไรขึ้นอย่างน้อยกับการวิ่งครั้งต่อไปของ LHC "
และหากการวิ่งครั้งต่อไปของ LHC ไม่สามารถเปิดเผยสปาร์ตใด ๆ ได้ก็ยังไม่มีเหตุผลที่จะยอมแพ้ในการมองหาพวกเขาเขากล่าว ในกรณีนี้ควรสร้าง colliders ใหม่ที่มีพลังงานสูงกว่าสำหรับการชนที่พลังงานสูงถึง 100 Tev
“ ฉันไม่ยอมแพ้กับความสมมาตร” เอลลิสบอกกับ LiveScience "นักฟิสิกส์แต่ละคนต้องเลือกตัวเอง แต่ฉันไม่ยอมแพ้"
Google+ ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+-บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience- ติดตามผู้เขียนบน Twitter@scitech_cat-
