DAFNE Bredde-Test FacilityPhoto: Paola Gianotti (Wikimedia Commons)
Denne måneden, italiensk fysikere vil slå på et eksperiment på jakt etter en femte, mørk kraft av naturen, the Guardian rapporter.
Du kan bli kjent med jakten for mørk materie. Målinger av universet innebærer at det skal være fem til seks ganger mer masse enn eksperimenter kan observere direkte. Mange forskere håper å finne dette mangler masse. Et nytt eksperiment søker bevis for om mørk masse samhandler med vanlig materie gjennom noen av de mørke partikkel messenger.
“Hvis vi finner denne styrken det vil helt endre paradigme vi har nå. Det ville åpne opp en ny verden, og hjelpe oss til å forstå partikler og krefter som til sammen utgjør den mørke sektor, forsker Mauro Raggi fra Universitetet Sapienza i Roma, fortalte the Guardian.
De fleste (men ikke alle) fysikere mener at mørk materie er en partikkel som effekten kan bare sees gjennom kraften av tyngdekraften. Ingen eksperiment direkte oppdaget mørk materie på Jorden, men kanskje det er noen portal til disse mørke sektor partikler som kommuniserer med vanlig materie, også. Det ville være en mørk bosonet, ordet fysikere bruker for å beskrive kraft-leverer partikler som fotoner. Dette er forskjellig fra andre mørk materie-jakt eksperimenter, som er på utkikk etter en helt ny type partikkel, snarere enn et boson.
Den PADME eksperimentere på DAFNE Bredde-Test Facility i Italia søker å finne disse mørke bosoner. PADME mottar DAFNE stråle av antimaterie partnere av elektroner, kalles positrons. Strålen av positrons treffer en del av mål-materiale, en tynn diamond film. Den positrons kombinere med elektroner inne i mål-materiell og tilintetgjøre i et glimt av lys og energi at eksperimentet kan oppdage. Hvis en uforklarlig mengde masse går savnet etter utslettelse, kan det være en signatur av den mørke-bosonet.
PADME er bare ett av flere eksperimenter ser for mørkt bosoner. LHC, forskere fra Jefferson Lab i Virginia, og andre er på jakt etter hint, selv om ingen har slått til.
“Gitt at vi har funnet lite som overbeviser oss for en klar utvidelse av Standard Modell, søk i flere retninger er nødvendig. Disse eksperimentene er et nødvendig trinn i denne sammenheng,” Suchita Kulkarni, en teoretisk fysiker fra Institute of High Energy Physics i Østerrike som ikke var involvert i studien. fortalte Gizmodo via e-post.
Men hva skiller PADME fra hverandre er det masser av potensielle partikler kan det finne. “Dette er en ny sjanse for laboratoriet for å oppdage lav masse partikler,” Caterina Doglioni fortalte Gizmodo. Hun forklarte at dette er en veldig utfordrende rekkevidde til å nå for eksperimenter. Jakt for at lavere massen er viktig, ettersom det kan føre til at fysikere til å validere 2016 måling fra en ungarsk lag som så ut til å indikere tilstedeværelse av en femte grunnleggende kraft, i tillegg til gravitasjon, elektromagnetisme, sterk kraft (som holder sammen atomic kjerner), og den svake styrken (ansvarlig for radioaktiv nedbrytning).
Noen er i tvil om at PADME eksperimentet vil finne noe, som Fysikk Verden rapporterte tilbake i juni. Men selv om den ikke, forskere kan du flytte det til en høyere energi partikkel-akseleratoren ved Cornell-Universitetet i den tidlige 2020s å fortsette sin søken.
Løse mysteriet om mørk materie vil ikke være lett, men fast bestemt på jakt etter nye partikler fortsetter på stadig mer sensitiv eksperimenter over hele verden.
[via the Guardian]