En gigantisk partikel-accelerator i Europa peger i retning af eksotiske partikler, som ikke bør være i henhold til de kendte fysiske love, skriver Scienitifc Amerikanske. En lille uptick i diagrammet af flere partikler løftet om ørerne verden af fysik. Forskere fra Large hadron Collider (LHC) i Schweiz, den største partikelaccelerator på Jorden, for nylig rapporteret, at deres enhed, der kunne gøre en helt ny partikel, som i Standard-modellen endnu.
Disse resultater, forskerne har gjort baseret på analyse af data, der var indsamlet fra April til November, efter at LHC begyndte at kollidere protoner med fornyet energi efter opgraderingen. Mens forskerne tror ikke de data, der er alt for overbevisende — mange tror, at denne stigning kan henføres til statistiske fejl. Og endnu efter opdagelsen, dukkede ikke færre end et dusin papirer, der måske kan forklare teoretisk partikel fysikere rundt omkring i verden, kæmmede sit hoved to gange mere intens.
“Vi ventede i lang tid, siger Adam Falkowski, direktør for Institut for teoretisk fysik i Warszawa og er medlem af CERN-teoretiske gruppe. — Selvfølgelig, vi har mistanke om, at intet vil. I min levetid, som er den første store og ganske pålideligt signal om fysik ud over Standard modellen, som i sig selv er cool.” Andre echo, at der ikke er nogen travlt med at: “Ekstraordinære påstande kræver ekstraordinære beviser, og her er det,” skriver Columbia University fysiker Peter Voight.
Hvis TANKEN havde faktisk set en ny partikel, bliver nødt til at besvare spørgsmålet: hvad er det? – Underskrift TANK, en partikel, der bør veje omkring 750 GeV, 750 gange massen af en proton og falder inden for klassen af bosoner, og dens spin har en integer værdi. Nogle teoretikere siger, nybegynder som tung fætter af Higgs-partiklen, som i øvrigt også første gang dukkede op på TANKEN, som en nysgerrig stigning i data omkring fire år siden. Eller det kan være en portal partikel fra feltet af det mørke stof, fordi det henfalder næsten med det samme, det er usandsynligt, at det kan henføres specifikt til mørkt stof, overalt til stede i rummet, men det kan være et sendebud, der er forbundet med mørkt stof, siger de teoretikere. En anden hypotetisk alternativ er, at gravitonen, forudsagde den partikel, der sender den gravitationelle kraft.
“Der er en lang liste af mulige ting ud, der omfatter universet, og hvad vi ved, siger Jim Olsen, Princeton University fysiker, der præsenterede CMS resultater. — Indtil i dag ingen enkelt teori på papiret ikke ensbetydende med, at vi finde ud af det”. Mange forskere håber, at LHC vil finde bekræftelse af teorien om supersymmetri, der forudsiger eksistensen af mange flere “partnere” er allerede kendt af os partikler. Men partikel af 750 GeV er usandsynligt, at være en af disse. “Selv om dette signal er bekræftet, vil det ikke nødvendigvis føre til, at vi supersymmetri”, siger Peter Graham, en teoretiker ved Stanford University.
Det mest interessante ved disse resultater er, ifølge forskerne, hvad de to eksperimenter ved LHC — ATLAS og CMS bruge forskellige indstillinger og udførelse af helt separate analyser af uafhængige datasæt, så næsten de samme ting. “Det er en stor succes og et ATLAS kun interessant i sig selv, men mere tillid til, gør det faktum, at to af forsøget, så det på samme tid, siger Falkowski. — Dette reducerer risikoen for tilfældige udsving, og væsentligt”.
Men årsagerne til skepsis helt sikkert tilbage. “Hvis man ser på point med gode odds, kan du se udsving mindst én gang, siger Ken blomstrer fra University of Nebraska-Lincoln, medlem af CMS-team. — Jeg tror, det er mest sandsynligt udsving. Vi observerede ubetydelige begivenheder, som det hele tiden.” Fysikere også sige, at disse partikler har formentlig haft til at forekomme i de tidlige kører i LHC. Selv om de var ved lavere energier, dem var nok til at skabe en partikel med masse vifte 750 GeV, men forskerne ikke mærke med noget. Men den statistiske fejl er der altid, og Åh, hvor forskere kan ikke lide at være forkert.
Signalet ATLAS så om 10 partikler mere end forventet “baggrund” — normal partikel inden for den normale forventninger — efter en milliarder proton-kollisioner. CMS så om tre. Disse resultater kan synes beskedne, men de eksperimenter, der er så følsomme, og antallet af partikler af nogen masse så præcist forudsagt, og disse resultater vil blive statistisk signifikante. Og selv om det er “ikke åbent — dette er et potentielt gennembrud,” siger Olsen.
Utålmodig fysikere behøver ikke at vente længe for at finde ud af sandheden. Data, der er modtaget fra BAC næste år, skal enten at bekræfte eller tilbagevise en ny partikel. “Jeg absolut håber, at vi får noget interessant i fremtiden, men vi ved det ikke, siger bloom. — Hvis disse resultater er de første antydninger af det, i et par år, vi vil i dag se tilbage og sige, at når vi begyndte at se de første glimt. Jeg tror, det er noget, som en teaser”.