Im Jahr 2015 Physik befindet sich auf der Brücke zwischen der alten Welt und der neuen. Die gute alte Standard-Modell — Satz von Gleichungen, das erklärt vieles, aber zum Glück für uns, nicht alle — die körperliche Arbeit des Universums bestätigt wurde wieder und wieder, bis unvorstellbarer Präzision.
Und doch ist es regelmäßig werden ungestüm gewalzt donnernden Steine, da die Physik verfallen Speichel, verzweifelt wollen, bekommen die Erklärung für alles, was jenseits des Standard-Modells. Wie erklären Sie die dunkle Materie, die die Galaxie zusammen? Die dunkle Energie, die auf mysteriöse Weise ускоряющую die Expansion des Universums? Oder seltsame Verlust der gesamten Antimaterie, die folgte dem Urknall?
In diesem Jahr gab es neue verbesserte Werkzeuge. Die Wissenschaftler erlebt, wie Neutrinos ändern Ihre Art direkt on-the-Fly. Sie hatten Daumen in der Hoffnung, dass die Vorhersagen Einstein bestätigt wieder einmal. Sie gefördert Suche nach außerirdischem Leben Kräften SETI. Und Sie waren froh zu hören, über neue Experimente, die durchgeführt werden und bereiten sich auf die Durchführung.
Der large Hadron Collider aktualisiert
Tief unter der Erde, an der Französisch-schweizerischen Grenze, der large Hadron Collider mit Getöse wieder an die Arbeit Anfang April nach einem zweijährigen Modernisierung. Leistungsstarke Maschine überschattet Ihre eigenen Rekorde, wieder und wieder schob die Partikel zusammen.
Beim ersten Start zwischen 2009 und 2013, TANK erreichte Leistung in 8 тераэлектронвольт (ТэВ), столкнув eine unzählige Anzahl von Protonen und genug Daten (erreichte Grad der Fehler in der «fünf Sigma», was bedeutet, dass hohe Chancen Existenz Signal), um zu erklären, über die Eröffnung der lang ersehnte Higgs-Boson. Diese Partikel, die die Masse der anderen, war die Letzte Teilchen entdeckt unter den vorausgesagten Standard-Modell.
Physik Hoffnungen auf den zweiten Start-BEHÄLTER. Sie wollen unbedingt öffnen neue Teilchen, die uns führen wird ist noch nicht offen Länder: Supersymmetrie und der dunklen Materie, zum Beispiel. Und um mehr interessante — komplexer und mit mehr als Hochenergie — Kollision, Physik CERN vor kurzem begonnen, schieben Blei-Ionen. Das wechseln von Tennisbälle auf Kanonenkugeln: Kernel-Blei-82-mal höher als die Energie, als die des Protons. In der letzten Inkarnation BEHÄLTER pro Sekunde geschieht etwa eine Milliarde Kollisionen dieser Kanonenkugeln.
Winzige Booster ist schon unterwegs
Das Jahr 2015 markiert nicht nur den großen Beschleunigern. Die kleine ist auch schön, und wenn Sie sprechen über die physikalischen Maschinen, Sie sind viel billiger zu bauen.
Im September CERN gab grünes Licht zur zusätzlichen Finanzierung des Experiments namens Advanced Wakefield Experiment, oder AWAKE. Im Jahr 2016 AWAKE beginnt mit der beschleunigten Teilchen, indem Sie beim surfen auf den Wellen der elektrischen Ladung. Diese Technik ermöglicht es den Wissenschaftlern, produzieren Kollision, bei der alle höheren Energien, ohne die Notwendigkeit von großen Maschinen und umgehen hohes Budget, die erfordern, wie Maschinen.
SETI hat ein Geschenk von 100 Millionen US-Dollar
In diesem Sommer russische Milliardär Yuri Milner, bekannt für seine Investitionen in Technologie, kündigte an, dass die Finanzierung der riesigen Initiative der Suche Funksignale von Außerirdischen Zivilisationen. Die Initiative unter dem Namen Breakthrough Listen ermöglicht es den Wissenschaftlern, SETI kaufen Tausende von Stunden der Beobachtung im Jahr mächtigsten радиотелескопах in der Welt. Und diese Suche wird Scannen Sie 10-mal mehr Himmel als zuvor, und hören Sie es in einem größeren Bereich.
Das Universum ist (noch) war nicht Hologramm
Der Strahl der Sonne kann scheinen, wie Sie mit einer gleichmäßigen und kontinuierlichen Fluss von Licht. Allerdings mehr als einem Jahrhundert die Wissenschaftler wussten, dass das Licht, Masse und alle Formen der Energie übertragen diskreten Paketen. Das Licht kommt zu uns in Form von Photonen, zum Beispiel. Etwas mit Masse ist zum größten Teil der Summe der subatomaren Teilchen, Protonen und Neutronen. Die Zeit und der Raum ist auch, auf den ersten Blick, glatte und kontinuierliche. Aber wenn nicht?
Eine der verblüffenden Ideen zu diesem Thema kam aus der String-Theorie: Raum und Zeit vorhanden sind, können in Form von Paketen — in der Tat, das Universum selbst kann Pixel. Das Experiment, die haben auf der Nationalen ускорительной Labor Fermi in Illinois, überprüfte eine der Theorien dies «Universum-Hologramm». Holometer inklusive ein paar Laser интерферометров, die fangen ein leichtes schütteln des Raum-Zeit. Aber das sammeln von Daten für das Jahr Holometer nicht ergab keine Anzeichen dafür, dass wir Leben, in der Pixel-Realität aus zweidimensionalen Bits. Aber das Experiment Holometer hat gerade erst begonnen, sagen die Wissenschaftler. Sie sind auch mit der Suche nach hochfrequenter, Gravitationswellen und planen, überprüfen Sie die anderen Modelle der Raum-Zeit mit Ihren Lasern.
Die Gerüchte über die Risse in der Standard-Modelle (endlich)
Wenn der large Hadron Collider ging schlafen Letzte Woche (auch Beschleuniger einer brauchen Ferien Urlaub), der Physik, die auf der mächtigen in der Welt Teilchenbeschleuniger, stellten die ersten Ergebnisse der Arbeit der modernisierten BEHÄLTER in einer zweiten Ausführung.
BUCK ergab Spritzen, die vielleicht (nur vielleicht) neuen Teilchen. Es kann sogar sein, eine neue Art des Higgs-Boson, schwerer sein Zwilling, wie geht die Theorie der Supersymmetrie. Arbeiten unabhängig voneinander, die Experimente ATLAS und CMS beide haben die überschüssige Energie in 750 Milliarden elektronenvolt. Wenn der TANK fand ein neues Teilchen, das kann der erste Hinweis auf die Tatsache, wie es aussieht. Aber die Vertreter der einzelnen Experiment warnen, dass diese Ereignisse noch im Einklang mit der bekannten Physik und können, da das Volumen der gesammelten Daten, werden nur Fehler. Glücklicherweise, wenn der TANK wieder an die Arbeit im Jahr 2016, wird alles sicher bekannt.
Die dunkle Materie… noch sehr schwer zu finden
Nun, über die dunkle Materie einfachen Mann auf der Straße ist bereits bekannt, wahrscheinlich alle. Etwas im Raum, nicht in Ordnung ist. Der größte Teil des Universums, zu fehlen scheint. Wenn die Astronomen Vision in den Himmel, Sie sehen, dass die Galaxien sich so tatsächlich viel schwerer, als Sie scheinen. Sie sehen, dass das Licht Kurven um die unsichtbaren Masse. Physik und nicht zu einem Konsens zu kommen, was kann diese dunkle Materie.
Das Jahr 2015 in der Tat bestätigt, dass, ja, die dunkle Materie ist sehr, sehr schwer zu finden. Trotz der Liste der anzeigen und interessante Funde, dieses Jahr endete auf einer düsteren Note (für dunkle oder sogar düster, Materie). In der vergangenen Woche die empfindlich in der Welt der Detektor слабовзаимодействующих massive Teilchen (вимпов) veröffentlichte seine Ergebnisse: nichts. Вимпы (WIMP) — einer der besten Kandidaten für die Rolle der dunklen Materie, aber das Experiment der dunklen Materie LUX, Large Underground-Xenon, fand keine Spur davon in низкомассовом Bereich, in dem andere Experimente früher bemerkt mögliche Symptome der dunklen Materie.
Ein Update, das hilft bei der Suche nach Gravitationswellen
Kürzlich verbesserte Observatorium Advanced Laser Interferometrt Gravitational-Wave Observatory Anfang erzeugen Daten, die in diesem Jahr nach dem Update auf 200 Millionen US-Dollar. Physik Advanced LIGO auf der Suche nach Gravitationswellen. Diese Reverb können fließen durch und um uns herum, wie die Folgen der brutalen kosmischen Drama — explodierenden Supernova, zum Beispiel, oder Kollision von schwarzen Löchern — vorausgesagten im Rahmen der Allgemeinen Relativitätstheorie von Albert Einstein. Zwei US-Detektor LIGO, die gemeinsam in Хэнфорде und Livingston, arbeiten auch in der Partnerschaft mit ähnlichen Observatorien auf der ganzen Welt in der Hoffnung, dass irgendwelche erkannte Sie, wird das Signal zuverlässig.
Neue Booster am Horizont
Natürlich, TANK — beeindruckende Maschine. Im Moment ist der Star der Show Teilchenbeschleunigern. Aber er wird nicht ewig. Begann die Arbeit an einem noch stärkeren und größeren Maschinen.
32 km langen und geraden der International Linear Collider hat gute Chancen sein, das in den nächsten paar Jahren. (Der Meister wird Japan und auch Geld). Im Gegensatz zu den TANK, das beschleunigt die Teilchen, Protonen und Ionen, spinnende Sie Schleifen, МЛК wird schieben sehr leichte Teilchen: Elektronen und Ihre антиматериальных Partner, Positronen. Beschleuniger müssen gerade sein, weil, im Gegensatz zu der Teilchen BEHÄLTER, Elektronen und Positronen verlieren Energie jedes mal, wenn ein Pass durch die Schlaufe. Der TANK könnte stoßen die Elektronen auf hohe Energien, wenn er wollte. МЛК, allerdings laufen die Elektronen mit einem Ende des Rohres, Positronen mit anderen, und die treffen sich in der Mitte.
Im April 2015 bei einem treffen in Tokio Wissenschaftler und Ingenieure МЛК gemeinsam diskutiert technisches Projekt und baten um die Staatliche Finanzierung, um direkt zum final-Schritten und Bau. Die japanische Regierung bereits genehmigte diese Pläne.
Die iranische Physik nach vorne geschoben
Die iranische Wissenschaft, die wohl am meisten gewonnen, wenn der Iran hat einen deal mit der Gruppe der Großmächte (USA, Großbritannien, China, Deutschland und der europäischen Union). Zusätzlich zum Verzicht auf die Teilnahme Rennen und die anschließende lockerer Sanktionen, dieser deal könnte eine neue ära für das iranische der Physik. Bereits planen, bauen die internationale Physik-Labor auf dem Gelände des alten Urananreicherungsanlage Fordo 130 Kilometer südwestlich von Teheran.
Die Weltmächte auch besorgt über die Ehrlichkeit des Iran in Bezug auf die Lagerung von Plutonium und Uran-Kampf-Klasse. Schlagen vor, Detektor ein Antineutrino für die Erfassung der Nebenprodukte der nuklear-und die Bestimmung der Höhe des Inhalts von Plutonium in den Reaktor.
Entdeckung Neutrino Observatorien
Neutrinos haben, Preisträger in diesem Jahr. Viele von Ihnen, aber Sie sind sehr zurückhaltend, interagieren, was schwer zu erkennen. Und Sie brachten Takaaki Каджите und Arthur Macdonald ‘ s-Nobelpreis für Ihre Arbeit im Bereich der Neutrino-Oszillation.
Das gleiche Tanz Neutrinos, wie Sie Ihr Aroma — wichtig, weil Sie zeigt an, ob der Masse der Neutrinos — auch das Auge der Ausschuss Award Breakthrough Prize 2015. Im Gegensatz zu нобелевки, Breakthrough Prize in 3 Millionen US-Dollar geteilt zwischen 1370 Physikern. (Nobelpreis belief sich auf etwa 1,2 Millionen US-Dollar).
Forschung Neutrinos ist erst der Anfang. Auf der ganzen Welt exotische, geniale Detektoren geduldig erwarten Neutrino-Symptome. OPERA in Italien, Super-Камиоканде in Japan, IceCube in der Antarktis und NOVA in Illinois — Sie alle etwas fanden in diesem Jahr. Und mehr wollen.