Verlockende Daten vom large Hadron Collider im ernst haben die Wissenschaftler

Ende letzten Jahres zwei verschiedenen Werkzeuge auf einer subatomaren Teilchenbeschleuniger, der uns bekannt als der large Hadron Collider (LHC), um etwas zu sehen. Keiner weiß, was der Anstieg war aufgrund der Daten — es kam aus Paaren von Photonen, die Erfahrungen gemacht haben in den Detektoren in einer Zeit mit derselben Energie. Studieren solche Kollision in umgekehrter Richtung, Physik herauszufinden, die Details des Todes und des Zerfalls von Teilchen größer. In der Regel.

Aber damals war alles nicht so einfach. Die neue «di-photonischen überschuss» — unberechenbar und unerwartet — deutet auf ein Teilchen mit der vier mal schwerer als der schwerste bekannte Teilchen, das Top-Quark, und in sechs mal schwerer als die berühmten Higgs-Boson. Es deutet auf die Existenz von schweren verwandten Higgs-Boson oder Graviton — bis theoretische Teilchen, das die Schwerkraft überträgt. Oder es könnte etwas ganz neues, ein Vorbote einer neuen Physik.

Na ja, – oder-nichts — einen statistischen Fehler, Phantom, erzeugt die Maschine.

Der nächste Start BUCK im April soll die Antwort zur Verfügung. Aber der Teilchenphysik — ein ungeduldiges Volk. In Erwartung neuer Daten, Sie arbeiten sehr hart, Beschuss aus Hunderte von Werken auf die Webseite arXiv.org in einem Versuch, zu erklären, während statistisch unbedeutenden Daten. Das neue Teilchen? Was würde es bedeuten? Welcher soll es sein?

Natürlich, der Physik können nur warten, bis das Meer Wetter und kein Dampf. Aber Sie wollen nicht.

Der Schock des neuen

«Das ist der ganze Geist der theoretischen Physik, sagt Jean Жудис, Physiker CERN und Autor eines der Werke, die den größten Hype. — Sie nehmen die Daten, die Ihnen zur Verfügung stehen und dann anfangen zu denken, ob Sie passen unter Ihre Vorstellung über das Universum».

Dann beginnst du zu denken, wie sehen Sie sich diese Ideen. Kostenlose mehr Daten. Sehen Sie, wie Sie entsprechen den ursprünglichen Ideen und vielleicht ändern Sie Sie. «Immer weiter, sagt Жудис, — noch nicht Kostenlose glaubwürdige Geschichte über unser Universum».

Allerdings ist Physik nicht springen auf jede Anomalie, wie der Dackel an der Hamster. Seltsame Einbrüche und überspannungen in den Daten erscheinen ständig, und doch sind die Physiker nicht eilen jedes mal Arbeit zu schreiben, sagt Michel Redi, ein theoretischer Physiker aus dem Nationalen Institut für Kernphysik in Florenz und einer der Co-Autoren Жудиса. «Aber dieser Fall riecht anderen», sagt er.

Erstens, Ausbrüche zeigten sich in den Daten mit zwei verschiedenen Tools. Dies allein schon weist auf die Richtigkeit der Ereignisse, dass dieses Artefakt nicht in irgendeiner Weise. Aber noch wichtiger ist, und es zweitens, wenn diese Ergebnisse wirklich sind, Sie können umdrehen oder zumindest die Standard-Modell zu erweitern, die theoretische Grundlage, die dazu entwickelt in den 1970er Jahren und erklärt die Wechselwirkung von Teilchen. «Das Standardmodell der Elementarteilchen sehr erfolgreich in der Beschreibung der Wechselwirkungen aller Teilchen, die wir direkt in der Natur beobachten, sagt Rob McPherson, Vertreter Werkzeug ATLAS, einem der beiden Detektoren, die gefangen Signal. — Aber Antworten auf einige Fragen gibt es nicht».

Das Standardmodell ist gut, und noch dass die experimentelle Physik bestätigt es längs und quer. Aber Sie erklärt nicht alles: es gibt Lücken und Rätsel wie dunkle Materie, Antimaterie und Gravitation.

Daher ist die Physik verzweifelt darauf warten, bis das Standardmodell затрещит aus allen Nähten. Dies würde Ihnen eine Chance auf eine neue Version zu entwickeln — und bauen ein neues Verständnis des Universums. Immerhin, die meisten modernen Theoretiker nicht arbeiteten in den 70er Jahren und kann mich nicht erinnern Erregung hinaus, die in der ersten Zeit schwebte der Entwicklung von CM.

Rennen

Seit vielen Jahren sind die Chancen umdrehen Standard-Modell schien sehr zweifelhaft. War so, dass der TANK strzt Megatonnen Daten über die alte Physik, noch пикограмма über die neue. «Einfach ausgedrückt, niemand in unserem Bereich Gramm und die Hoffnung nicht gehegt, sagt Redi. Aber zusammen mit einem Schuss 15. Dezember ist alles anders. Der Geruch der neuen Physik wies darauf hin, dass es hier, hinter der Ecke, nur die Hand ausstrecken. Redi und seine Kollegen rund um die Uhr gearbeitet, um es zu markieren und «teilen» zuerst.

Michajlo Бакович an der Katholischen Universität in Belgien auch schrieb ein Werk über Fieber, wir konnten unseren Wissenschaftlern: «Über-di-Photonen beleuchtet dunkle Materie». Ist er sich bewusst, dass dies nur eine übung in der Spekulation. «Vor allem, der Grund, warum Physiker-Theoretiker zu tun, obwohl etwas in der Physik, besteht darin, dass es Spaß macht, sagt Бакович. — Das ist der einzige Grund, warum wir hier sind, erfüllen unsere Kids die Erwartungen über das Universum».

Ein Teil dieser Freude, allerdings ist die Möglichkeit der erste zu entdecken, dass-etwas neues. Die meisten wissenschaftlichen Entdeckungen — es tut mir Leid, Wissenschaft — es ist Routine, Alltag. Sehr selten gelingt Paradigma wechseln. Und noch seltener diese Verschiebung geschieht öffentlich, wenn die Ergebnisse selbst werden gebeten, sich selbst zu interpretieren. Wenn die Wissenschaftler werden für die Bestätigung warten Burst-Daten, die nicht an der теоретизировании, Sie sind nicht in der Lage, das erste sein. «Eigentum-Ideen in diesen Tagen bestimmt Tag — vielleicht eine Stunde — die Einreichung der Arbeit, sagt Бакович, — so dass die Leute das Bedürfnis verspüren, die Ihre Vermutungen vor anderen».

Wenn ein Kollege schickte Баковичу chronologische Geschichte darüber, wie viele arbeiten er und seine Freunde-Theoretiker wurden auf arXiv für diese Zeit (Stand 10. März waren es 276), auch er tauchte in diese Daten. «Mich begeistert, dass die Kurve auf dem Diagramm sah überraschend regelmäßig, und ich überlegte, ob ich Ihr zu verstehen, die Form, sagt er. — Also fing ich an, das zu tun, was auch andere Physik: spielen Sie mit den Daten in einem Versuch, das Modell zu bilden».

Während der täglichen Fahrten Бакович mit Statistiken manipuliert, versucht, eine mathematische Darstellung, die zeigen würde, wie viele Jobs gab es im Laufe der Zeit und das voraussagen würde, wie dies in Zukunft ändern wird. Es stellte sich heraus, dass es notwendig ist, nur zwei Annahmen: dass das Interesse der Menschen an излишку di-Photonen und die Anzahl der Ideen, über die noch schreiben, sinken im Laufe der Zeit. «Ich dachte, es wäre perfekt zeigen Sie, daß etwas, das scheinbar sehr schwierig, bedingt durch das menschliche Verhalten modelliert werden, eine sehr einfache Mathematik», sagt er.

Бакович kam zu dem Schluss, dass bis zum 10. Juni erscheinen soll etwa 310 Werke. Im Vorwort zu der Arbeit, die er bedankte sich bei den belgischen Eisenbahnen für die Tatsache, dass die ihm zur Verfügung gestellt haben komfortable Bedingungen auf den Straßen, wo wurde die Arbeit, und die häufigen Verspätungen der Züge haben Zeit. Selbst Бакович beziffert die Wahrscheinlichkeit auf die Existenz eines neuen Teilchens bei 20%.

Redi etwas optimistischer. «Es ist sehr schwer zu sagen und viele weigern sich, zu Wetten, sagt er. — Aber ich mag dieses Spiel, also wenn ich eigenes Geld setzen, würde ich die Wahrscheinlichkeit von 50%».

Жудис weigerte sich zu setzen. Sagen Sie, er schaut nicht in die Kristallkugel und sieht keine Zukunft.

McPherson, im Gegenteil, schaut in die Vergangenheit. Er sah solche «Anspielungen» auf die Physik jenseits des Standard-Modells schon seit Jahrzehnten. «Bisher haben Sie alle улетучивались mit genauer Analyse und den zusätzlichen Daten», sagt er. Große Elektron-positronic Collider sah, dass einige dachten Hinweise auf Higgs-Boson. Aber nicht zusammengewachsen. Die Daten waren sogar noch besser (wichtiger) als die Letzte Woge, sagt McPherson, aber waren zufällige Fluktuation im hintergrund. Danach Higgs unentdeckt blieb noch weitere zehn Jahre.

In seiner Arbeit Бакович Analysierte Muster Publikationen nach acht weiteren hochkarätigen Situationen in der Physik. Ersten Ausbruch (und das zugehörige Dokument) nicht signalisiert den zukünftigen Erfolg. In seiner Liste waren die BICEP2-Beobachtung zur Unterstützung der kosmischen Inflation, sondern auch das Zeugnis der Bewegung der Neutrinos schneller als das Licht — beide Veranstaltungen erwiesen sich als leere Hülle.

Wie dem auch sei, niemand verliert, glaubt Бакович. Wenn Splash Zufall wäre, alle profitieren von der Diskussion und der geistigen gymnastik. «Wenn der Physiker beschwert sich, dass es eine Verschwendung von Zeit, wählte er den falschen Beruf», sagt er.

Geeignete Instrumente TANK wieder zu arbeiten beginnen im April. Bis zum Sommer wird geerntet, so viel Daten wie TANK gesammelt für das ganze Jahr 2015, und bis Ende des Sommers doppelt so viele. McPherson sagt, dass Sie hoffen, dass die endgültigen Antworten zu Beginn der Internationalen Konferenz zur Physik hoher Energien im August.