ลอนดอน - อนุภาคที่แปลกใหม่ไม่เคยตรวจพบมาก่อนและอาจเป็นมิติพิเศษที่อาจรอการค้นพบนักฟิสิกส์กล่าวเสริมว่าผู้ที่ค้นหามือใหม่ดังกล่าวควรเปิดใจและพิจารณาความเป็นไปได้ทั้งหมด
อนุภาคดังกล่าวมีความคิดที่จะเติมเต็มช่องว่างและขยายทฤษฎีการครองราชย์ของฟิสิกส์อนุภาครุ่นมาตรฐานเดวิดชาร์ลตันจากมหาวิทยาลัยเบอร์มิงแฮมในสหราชอาณาจักรกล่าวซึ่งเป็นโฆษกของการทดลอง Atlas ในการเร่งความเร็วอนุภาคที่ใหญ่ที่สุดในโลกคือ Hadron Collider ขนาดใหญ่ (LHC) และหนึ่งในการทดลองที่ระบุอนุภาค Higgs Bosonคิดว่าจะอธิบายว่าทำไมอนุภาคอื่น ๆ จึงมีมวล
ชาร์ลตันพูดกับผู้ชมของนักวิจัยเมื่อเดือนที่แล้วที่การพูดคุยเรื่อง "ก่อนหน้าและเกินกว่าการค้นพบ Higgs Boson" ที่นี่ที่ Royal Society -Beyond Higgs: 5 อนุภาคที่เข้าใจยากซึ่งอาจแฝงตัวอยู่ในจักรวาล-
“ คำถามที่เกิดขึ้นจากการค้นพบ Higgs Boson แนะนำฟิสิกส์ใหม่และอนุภาคใหม่อาจอยู่ใกล้มือที่พลังงานตอนนี้ - และในไม่ช้า - ถูกตรวจสอบที่ LHC” เขากล่าว คำถามดังกล่าวเขากล่าวว่ารวมถึง: ทำไมฮิกส์โบซอนจึงเบามาก และทำไมโมเดลมาตรฐานจึงมีปัญหาในการอธิบายฟิสิกส์ที่เกิดขึ้นที่มวลสูงกว่าของ Higgs Boson เพื่อตั้งชื่อคู่
LHC ตั้งอยู่ในระยะยาว 17 ไมล์ (27 กิโลเมตร) อุโมงค์ใต้ดินที่ Cern ใกล้กับเจนีวาประเทศสวิตเซอร์แลนด์ทุบโปรตอนด้วยกันด้วยความเร็วแสง การชนที่เกิดขึ้นจะปล่อยพลังงานจำนวนมากในรูปแบบของอนุภาค - อาจเป็นสิ่งใหม่ที่แปลกใหม่
ในขณะนี้ตัวเร่งอนุภาคจะถูกปิดเพื่อให้สามารถอัพเกรดได้ อย่างไรก็ตามมันจะเริ่มล่าหาอนุภาคใหม่อีกครั้งในปี 2558 ทุบโปรตอนเข้าด้วยกันด้วยพลังงานสูงสุด 14 TEV หรือโวลต์อิเล็กตรอน Terra
ทฤษฎีใด
ก่อนที่พวกเขาจะตื่นขึ้นมาLHCจากการงีบหลับนักวิทยาศาสตร์กำลังยุ่งอยู่กับการรวบรวมโปรแกรมการค้นหาอนุภาคใหม่ที่สามารถตรวจสอบส่วนขยายอย่างใดอย่างหนึ่งไปยังทฤษฎีการครองราชย์ของฟิสิกส์อนุภาค - แบบจำลองมาตรฐาน
เนื่องจากเป็นไปไม่ได้ที่จะรู้ว่าอนุภาคสมมุติฐานเหล่านี้จะเป็นอย่างไรนักวิจัยจะมองหาการชนกันหลายประเภทและหลากหลาย "การล่าสัตว์ในหลายวิธีสำหรับการเบี่ยงเบนข้อมูลจากความคาดหวังพื้นหลังจากกระบวนการที่รู้จัก" ชาร์ลตันกล่าว (นักฟิสิกส์รู้ว่าการแจกแจงใดที่ควรเป็นผลมาจากการก่อตัวของอนุภาคที่รู้จักกันหลากหลายดังนั้นหากพวกเขาเห็นการเบี่ยงเบนจากความคาดหวังเหล่านี้พวกเขาสามารถตั้งสมมติฐานว่ามีการตรวจพบอนุภาคใหม่)
การขยายไปยังรุ่นมาตรฐานเป็นสิ่งจำเป็นในการส่องแสงในส่วนที่เหลือความลึกลับของจักรวาลเช่นธรรมชาติของสสารมืดอนุภาคที่เข้าใจยากซึ่งคิดว่าจะคิดเป็นประมาณ 85 เปอร์เซ็นต์ของทุกเรื่องในจักรวาล
หลายคนได้รับการยกย่องความสมมาตรทฤษฎีที่วางอนุภาคที่รู้จักกันในจักรวาลมีอนุภาคน้องสาวที่ค้นพบและหนักกว่ามากในฐานะผู้สมัครหลักสำหรับการขยาย อย่างไรก็ตามความล้มเหลวของ LHC ในการสร้างหลักฐานของอนุภาคที่มีความสมมาตรได้กระตุ้นให้นักวิทยาศาสตร์หลายคนมองหาหลักฐานของฟิสิกส์ใหม่
“ Supersymmetry เป็นความคิดที่ดี แต่ไม่มีหลักฐานการทดลองในขั้นตอนนี้” ชาร์ลตันกล่าว “ มันเป็นเพียงหนึ่งในความเป็นไปได้สำหรับฟิสิกส์ที่เกินกว่ารุ่นมาตรฐานและมีคุณสมบัติทางคณิตศาสตร์ที่หรูหราดังนั้นมันจึงมีแนวโน้มที่จะได้รับการสนับสนุน แต่มีรุ่นอื่น ๆ ที่สามารถช่วยอธิบายปัญหาบางอย่างที่เราเห็นด้วยโมเดลมาตรฐาน”
ทางเลือกที่ได้รับความนิยมอย่างหนึ่งสำหรับ Supersymmetry เสนอแนวคิดของมิติพิเศษ -5 เหตุผลที่เราอาจอาศัยอยู่ในลิขสิทธิ์-
นักวิทยาศาสตร์สงสัยว่ามีขนาดพิเศษอยู่ในอวกาศและเวลา มิติเหล่านี้เป็นกล้องจุลทรรศน์ผู้เสนอกล่าวว่าทำให้พวกเขายุ่งยากสำหรับเครื่องตรวจจับที่จะรับ “ แต่เมื่อเราไปสู่พลังงานที่สูงมากกับ LHC บางทีเราอาจจะเริ่มเห็นหลักฐานของมิติพิเศษ” ชาร์ลตันกล่าว หลักฐานดังกล่าวจะมาในรูปแบบอนุภาคใหม่หรืออาจจะขาดพลังงานเนื่องจากอนุภาคบางตัวเคลื่อนที่ออกมาในมิติอื่นนอกเหนือจากที่คนอื่นเห็น ขนาดพิเศษดังกล่าวเป็นสิ่งจำเป็นในทฤษฎีสตริงซึ่งแสดงให้เห็นว่าสตริงเล็ก ๆ แทนที่อนุภาคย่อยอะตอม
ความคิดอีกประการหนึ่งแสดงให้เห็นว่าอนุภาคที่พบแล้วนั้นไม่ได้เป็นพื้นฐานจริง ๆ หมายความว่าพวกเขามีโครงสร้างย่อยที่ประกอบด้วยอนุภาคขนาดเล็ก และจากนั้นก็มีทฤษฎีสตริงซึ่งแสดงให้เห็นว่าสตริงเล็ก ๆ แทนที่อนุภาคย่อยอะตอม
ค้นหา 'บางสิ่ง'
แต่นักฟิสิกส์ไม่ควรค้นหาหลักฐานเพื่อสนับสนุนทฤษฎีหนึ่งหรืออื่นชาร์ลตันกล่าว แต่เป็นสิ่งสำคัญ "ต้องดูทุกกระบวนการที่หายากที่เราสามารถทำได้ซึ่งอาจเป็นสัญญาณสำหรับฟิสิกส์ใหม่ที่ปรากฏขึ้นเราต้องศึกษาแต่ละคนและดูว่ามันสอดคล้องกับความคาดหวังของเราหรือไม่"
หาก LHC ล้มเหลวในการตรวจจับสัญญาณของฟิสิกส์ใหม่หนทางเดียวไปข้างหน้าคือการปรับขนาดให้สูงขึ้นไปถึงการชนที่สูงกว่าและคานที่รุนแรงยิ่งขึ้น “ อาจมีแบบจำลองที่เรายังไม่ได้คิด” ชาร์ลตันกล่าว
และนี่เป็นความเป็นไปได้ที่จะ "มีบางสิ่งบางอย่างที่นักวิจัยยังไม่ได้คิดถึงและนั่นจะอธิบายความลึกลับทั้งหมด" ซึ่งเป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นที่สุด Ben Allanach นักฟิสิกส์ของมหาวิทยาลัยเคมบริดจ์กล่าวเสริมว่า "แน่นอนว่าถ้าฉันคิดได้ว่าฉันจะทำสิ่งนั้น"
หากต้องการมองเห็นสิ่งนี้ "บางสิ่งบางอย่าง" นักฟิสิกส์จะต้องมองหาอนุภาคพลังงานสูงในหลายวิธีและการกำหนดค่าที่แตกต่างกันมากมายและดูว่าข้อมูลนั้นสอดคล้องกับความคาดหวังหรือไม่หรือมีบางสิ่งที่อาจไม่ได้คาดการณ์ไว้โดยโมเดลใด ๆ ที่มีอยู่ชาร์ลตันกล่าว
“ เราต้องพยายามเปิดกว้างที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และพยายามที่จะไม่ทิ้งหินไว้ในการดูความเป็นไปได้ทั้งหมด” ชาร์ลตันกล่าว
ติดตามเรา@livescience-Facebook-Google+-บทความต้นฉบับเกี่ยวกับLiveScience- ติดตามผู้เขียนบน Twitter@scitech_cat-
