I och med 2015, fysik är en bro mellan den gamla världen och den nya. Den gamla goda Standard modell — en uppsättning ekvationer som förklarar en hel del, men, lyckligtvis för oss, inte alla fysiskt arbete i Universum har bekräftats om och om igen, till otroliga nivåer av noggrannhet.
Och ändå, det regelbundet rullade mullrande stenar, som fysiker dregling, desperat vill få en förklaring av allt som ligger bortom standardmodellen. Hur förklara mörk materia som håller galaxer tillsammans? Mörk energi, den mystiska den accelererande expansionen av Universum? Eller den märkliga förlust av all antimateria som följde Big Bang?
I år finns det nya uppgraderade verktyg. Forskare har sett hur neutriner ändra typ på direkten. De korsade fingrar i hopp om att Einsteins förutsägelser har än en gång bekräftat. De uppmuntrar sökandet efter utomjordiskt liv genom SETI. Och de var glada att höra om nya experiment som är utförda och förbereder sig för att genomföra.
Large hadron Collider har uppdaterats
Djupt under jord, på den Fransk-Schweiziska gränsen, Large hadron Collider med bruset återvände till arbetet i början av April efter två år av modernisering. Kraftfull maskin har överskuggat sina egna register, igen och igen genom att kollidera partiklar tillsammans.
Under den första lanseringen mellan 2009 och 2013, TANKEN har nått gränsen för sin kapacitet 8 teraelectronvolt (TeV), skrovlig de otaliga antalet protoner och efter att samla in tillräckligt med data (nå den grad av fel i “fem Sigma”, vilket innebär en stor chans för existensen av en signal) för att tillkännage öppnandet av den efterlängtade Higgs boson. Denna partikel, som ger massa andra, var den sista av de partiklar som finns bland förutspådde av standardmodellen.
Fysiker har höga förhoppningar om den andra kör TANK. De är i desperat vill upptäcka nya partiklar, som kommer att leda oss till ännu oupptäckta länder: supersymmetri och mörk materia, till exempel. Och för att få mer intressant — mer komplex och med högre energi kollisioner, CERN fysiker har nyligen börjat att driva leda joner. Detta är hur man kan växla från tennisbollar till cannon bollar: kärna av bly till 82 gånger mer energi än protonen. I det senare inkarnation TANKEN varje sekund finns det cirka en miljard av dessa kollisioner kanonkulor.
Den lilla boosters på väg
2015 märkt, inte bara av stora acceleratorer. Liten är den också vacker, och om vi talar om fysiska maskiner, de är mycket billigare att bygga.
I September, CERN har gett grönt ljus för extra medel experiment som kallas Advanced Wakefield Experiment, eller var VAKEN. I och med 2016 VAKEN börjar att accelerera partiklar, skicka dem till att surfa på vågorna av elektrisk laddning. Denna teknik gör det möjligt för forskare att producera kollisioner i allt högre energier utan behov av stora maskiner och att undvika hög budget som kräver sådana maskiner.
SETI har fått en gåva av $ 100 miljoner
Denna sommaren, den ryska miljardären Yuri Milner, känd för sina investeringar i teknik, har meddelat att det kommer att Finansiera en jätte initiativ för att söka efter radio signaler från utomjordiska civilisationer. Initiativet kallas Genombrott kommer att möjliggöra för forskare att Lyssna SETI för att köpa tusentals timmar av observation per år för de mest kraftfulla radioteleskop i världen. Och denna sökning kommer att skanna 10 gånger högre på himlen än innan, och att höra det i ett bredare spektrum.
Universum (hittills) inte var ett hologram
Den stråle av solen kan verka som en smidig och kontinuerlig flöde av ljus. Dock, mer än hundra forskare har känt att ljus, vikt och alla former av energi som överförs i diskreta paket. Ljuset kommer till oss i form av fotoner, till exempel. Något med massa mestadels summan av subatomära partiklar, protoner och neutroner. Tid och utrymme även vid en första anblick, flytande och kontinuerlig. Men om du inte gör det?
En av de fantastiska tankar i ämnet kom från strängteori: tid och kan existera i form av paket — faktum är att universum i sig kan vara en pixel. Försöket, som genomfördes vid National accelerator laboratory Fermi, i Illinois, kollade en av de teorier som “universum är ett hologram”. Holometer har tagit med ett par av laser interferometrar belägna som var tänkt att fånga en liten skaka av rymd-tiden. Men att samla in data för år Holometer visade inga tecken på att vi lever i en pixlad ut verkligheten från två-dimensionell bitar. Dock Holometer experiment har bara börjat, forskare säger. De var också på jakt efter hög-frekvens gravitationsvågor och planerar att testa andra modeller av tid och rum med hjälp av sina lasrar.
Rykten om sprickor i Standard modell (äntligen)
När Large hadron Collider gick att sova i förra veckan (även acceleratorer behöver en semester semester), fysiker arbetar på den mest kraftfulla partikelaccelerator, presenterade de första resultaten av arbetet i den moderniserade TANK under andra åket.
TANKEN har avslöjat splash, som kan vara (bara) av den nya partikeln. Det kan även vara en ny typ av Higgs, tyngre hans tvilling, som föreslagits av teorin om supersymmetri. Arbetar oberoende av varandra, ATLAS och CMS experiment båda visade ett överskott energi 750 miljarder elektron volt. Om LHC hittat en ny partikel, kan detta vara den första fingervisning om hur det ser ut. Men representanter för varje experiment varnar för att även om dessa händelser är förenliga med känd fysik och kan, med tanke på den mängd data som samlas in, att bara vara ett misstag. Lyckligtvis, när TANKEN är tillbaka på jobbet i och med 2016, vet vi säkert.
Mörk materia… fortfarande mycket svårt att hitta
Tja, om mörk materia till vanliga konsumenter som redan vet nog alla. Något är galet i kosmos. De flesta av Universum verkar saknas. När astronomerna att blicka in i himlen, de ser att galaxerna rör sig så, kommer faktiskt vara mycket tyngre än du ser ut. De ser att ljuset böjer sig runt en osynlig massa. Fysik inte komma till ett samförstånd, än kanske denna mörka materia.
2015 i huvudsak bekräftat att Ja, mörk materia är mycket, mycket svårt att hitta. Trots lista över annonser och spännande fynd detta år slutade på en dyster inledning (för mörka eller ens mörk materia). Förra veckan världens känsligaste detektorn i svagt interagerande tunga partiklar (winow) publicerade sina resultat: ingenting. Mesig (MES) är en av de bästa kandidaterna för den roll av mörk materia, men mörk materia experiment LUX, Stora Underjordiska Xenon, finns inga spår av detta i nizhmashzavod det område där andra experiment tidigare noterat den eventuella existensen av mörk materia.
En uppdatering som kommer att hjälpa i sökandet efter gravitationsvågor
Den nyligen förbättrade Observatorium Interferometrt Avancerade Laser-Gravitations-Wave-Observatoriet började producera data i det här år efter uppgraderingen på $ 200 miljoner. Fysik för Avancerade LIGO söker för gravitationsvågor. Dessa reverb kan flöda genom oss och runt omkring oss, som konsekvenserna av en grym kosmiska drama — en exploderande supernova, till exempel, eller kollidera svart hål — uppskattad inom ramen för den Allmänna relativitetsteorin av albert Einstein. Två Amerikanska detektor LIGO, som arbetar i unison i Hanford och Livingston, är också att arbeta i partnerskap med liknande observatorier runt om i världen i hopp om att någon av dem upptäckt att signalen kommer att vara tillförlitliga.
Nya acceleratorer vid horisonten
Naturligtvis TANKEN är en imponerande maskin. För närvarande, detta är stjärnan i showen partikel acceleratorer. Men det kommer inte att vara för evigt. Arbetet har börjat på en mer kraftfull och snabbare bilar.
32-km och en direkt international linear Collider har en god chans att byggas under de närmaste åren. (Ägaren kommer att vara Japan och hennes pengar också). Till skillnad från LHC, som accelererar partiklar, protoner och joner, skärpning slingor, MLK kommer att driva de mycket lätta partiklar: elektroner och deras antimateria partner, positroner. Acceleratorn måste vara direkt eftersom, till skillnad från TANKEN av partiklar, elektroner och positroner förlorar energi när passera genom öglan. TANKEN skulle inte kunna driva elektroner till höga energier om de ville. MLK, men kommer att starta elektroner från ena änden av röret, positroner från de andra, och de kommer att träffas i centrum.
I April 2015 vid ett möte i Tokyo forskare och ingenjörer MLK tillsammans diskuterade de tekniska projekt och har ansökt om statliga medel för att fortsätta att ta de sista stegen och byggnaden. Den Japanska regeringen har redan godkänt dessa planer.
Iranska fysik skjuts fram
Iranska vetenskap, kanske gynnats mest, när Iran har gjort en affär med en grupp av världen befogenheter (USA, STORBRITANNIEN, Kina, Tyskland och den Europeiska Unionen). I tillägg till vägran att delta i tävlingen och den efterföljande lättnader i sanktionerna, den här affären kan bli en ny era för den Iranska fysiker. Planerar redan att bygga en internationell fysik laboratorium på platsen för den gamla anläggningen för anrikning till Fordo uran 130 kilometer sydväst om Teheran.
Stormakter är också en fråga om rättvisa i Iran i förhållande till lagring av plutonium och uran martial klass. Föreslår att du använder en antineutrino detektor för att upptäcka av restprodukter från kärnteknisk sönderfall och bestämning av halten av plutonium i reaktorn.
Upptäckten av myonneutrinon observatorier
Neutriner har varit stora vinnare detta år. En hel del av dem, men de är ytterst tveksamma till att interagera, vilket gör dem svåra att upptäcka. Och de förde Takaaki den Khajiit och Arthur McDonald ‘ Nobelpriset för sitt arbete inom området neutrino svängningar.
Detta är en dans av neutriner ändra sin smak är viktigt, eftersom det tyder på att förekomsten av neutrino massa — även uppmärksammats av Kommittén för priset Genombrott Pris 2015. Till skillnad från nobelevku, Genombrott Pris på $ 3 miljoner fördelas mellan 1370 fysiker. (Nobelpriset var ca 1,2 miljoner dollar).
Studier av neutriner är bara början. Runt om i världen exotiska, intrikata neutrino detektorer vänta tålmodigt för tillvaron. OPERA i Italien, Super-Kamiokande i Japan, och IceCube i Antarktis och NOVA i Illinois, alla har hittat något i år. Och jag vill ha mer.