I 2015, fysik er broen mellem den gamle verden og den nye. Den gode gamle Standard model — et sæt af ligninger, der forklarer en masse, men heldigvis for os, er det ikke alle fysiske arbejde, af Universet, er blevet bekræftet igen og igen, at utrolige niveauer af nøjagtighed.
Og endnu, det regelmæssigt rullet rumlen sten, som fysikere savlen, desperat ønsker at få forklaring på alt, hvad der ligger ud over Standard modellen. Hvordan til at forklare mørkt stof, der holder galakserne sammen? Mørk energi, den mystiske accelererende udvidelse af Universet? Eller den mærkelige tab af alle antistof, der fulgte Big Bang?
I år er der nye opgraderede værktøjer. Forskere har set, hvordan neutrinoer ændre deres form på farten. De krydsede fingre i håb om, at Einsteins forudsigelser blev bekræftet endnu en gang. De opmuntrede søgningen efter udenjordisk liv gennem SETI. Og de var glade for at høre om nye forsøg, der er gennemført, og er i færd med at gennemføre.
Large hadron Collider er blevet opdateret
Dybt nede i jorden, om den Fransk-Schweiziske grænse, Large hadron Collider med brøl vendte tilbage til at arbejde i begyndelsen af April, efter to år på modernisering. Kraftfuld maskine, har overskygget sine egne optegnelser, igen og igen ved at kollidere partikler sammen.
I løbet af de første start mellem 2009 og 2013, TANKEN har nået kapacitet 8 teraelectronvolt (TeV), grubetæring de utallige antal af protoner og efter at indsamle nok data (for at nå den grad af fejl i “fem Sigma”, hvilket betyder, at en stor chance for, at eksistensen af et signal) for at annoncere åbningen af den længe ventede Higgs boson. Denne partikel, der giver masse til andre, var den sidste af de partikler, der findes blandt forudsagt af Standard modellen.
Fysikere har store forhåbninger til den anden kører TANK. De ønsker desperat at opdage nye partikler, som vil føre os til endnu uopdagede lander: supersymmetri og det mørke stof, for eksempel. Og for at få mere interessant — mere kompleks og med højere energi kollisioner, CERN fysikere har for nylig begyndt at skubbe den bly-ioner. Det er sådan, at skifte fra tennis bolde til cannon bolde: kernen i føre til 82 gange mere energi end en proton. I sidstnævnte indbegrebet TANKEN hver anden der er over en milliard af disse kollisioner kanonkugler.
Den lille boostere på vej
2015, der er markeret ikke kun af store acceleratorer. De små er også smukke, og hvis vi taler om fysiske maskiner, de er langt billigere at bygge.
I September, CERN har givet grønt lys for ekstra finansiering eksperiment kaldet Advanced Wakefield Eksperiment, eller er VÅGEN. I 2016 VÅGEN vil begynde at accelerere partikler, sende dem i surf på bølgerne af den elektriske ladning. Denne teknik vil gøre det muligt for forskere at producere kollisioner i stadig højere energier uden behov for store maskiner og for at undgå høje budget, som kræver, at sådanne maskiner.
SETI har modtaget en gave på $ 100 millioner
Denne sommer, den russiske milliardær Yuri Milner, der er kendt for sine investeringer i teknologi, meddelte, at det vil Finansiere en kæmpe initiativ til at søge efter radiosignaler fra udenjordiske civilisationer. Initiativet kaldes Gennembrud, der vil give forskerne Lytte SETI til at købe tusindvis af timers observation per år for den mest magtfulde radio teleskoper i verden. Og det vil scanne 10 gange mere på himlen end før, og at høre det i en bredere vifte.
Universet (indtil videre) ikke var et hologram
Det glimt af solen kan virke som en jævn og kontinuerlig strøm af lys. Men mere end et århundrede har forskerne vidst, at lys, vægt og alle former for energi, der overføres i diskrete pakker. Lyset kommer til os i form af fotoner, for eksempel. Noget med masse er primært summen af de sub-atomare partikler, protoner og neutroner. Tid og rum, for, ved første øjekast, flydende og sammenhængende. Men hvis du ikke gør?
En af de fantastiske ideer om emnet kom fra strengteori: tid og rum kan eksistere i form af pakker — i virkeligheden, at universet i sig selv kan være en pixel. Forsøget, der blev udført på Fermi National accelerator laboratory i pasadena, tjekkede en af de teorier, såsom “universet er som et hologram”. Holometer har medtaget et par af laser inerferometre, der skulle fange en lille ryste af rum-tid. Men indsamling af data for år Holometer viste ingen tegn på, at vi lever i en pixeleret virkelighed fra to-dimensionelle bits. Men Holometer eksperiment er kun lige begyndt, siger forskere. De var også i søgning af høj-frekvens gravitationsbølger, og planlægger at prøve andre modeller af rum-tid ved hjælp af deres lasere.
Rygter om revner i Standard-modellen (endelig)
Når Large hadron Collider gik til at sove i sidste uge (selv acceleratorer, der har brug for en ferie ferie), fysikere, der arbejder på den mest magtfulde partikel-accelerator, præsenteres de første resultater af arbejdet i den moderniserede TANKEN i løbet af den anden kører.
TANKEN har afsløret, splash, som kan være (kun) af den nye partikel. Det kan endda være en ny type af Higgs, tungere, hans tvilling, som foreslået af teorien om supersymmetri. Arbejder uafhængigt af hinanden, ATLAS og CMS-eksperimenterne viste begge energi og overskud på 750 milliarder elektron volt. Hvis LHC fundet en ny partikel, kan dette være den første antydning af, hvordan det ser ud. Men repræsentanter for hvert eksperiment advarer om, at selv om disse begivenheder er i overensstemmelse med kendt fysik og kan, i betragtning af den mængde data, der indsamles, til at være bare en fejl. Heldigvis, når TANKEN er tilbage på jobbet i 2016, vil vi vide det med sikkerhed.
Mørkt stof… stadig meget svært at finde
Godt, om mørkt stof til de almindelige forbrugere, der allerede ved, er sandsynligvis alle. Noget er galt i kosmos. De fleste af Universet ser ud til at være mangler. Når astronomer blik til himlen, de kan se, at galakserne bevæger sig så, vil være faktisk meget tungere end du ser ud. De ser, at lyset bøjer sig rundt om en usynlig masse. Fysik er ikke kommet til enighed, end måske dette mørke stof.
2015 væsentlige bekræftet, at Ja, det mørke stof er meget, meget svært at finde. På trods af listen over annoncer og spændende finder dette år endte på en dyster tone (for mørke eller endda mørk, noget). I sidste uge verdens mest følsomme detektor af svagt vekselvirkende massive partikler (winow) offentliggjort deres resultater: intet. Wimpy (WIMP) er en af de bedste kandidater til rollen af mørkt stof, men mørkt stof eksperiment LUX, de Store Underjordiske Xenon, fandt ingen spor heraf i nizhmashzavod det område, hvor andre eksperimenter, som tidligere bemærket, den mulige eksistens af mørkt stof.
En opdatering, der vil hjælpe i søgningen efter gravitationsbølger
Den nye forbedrede Observatorium Interferometrt Avancerede Laser Gravitational-Wave Observatory begyndte at producere data i dette år efter opgraderingen på $ 200 millioner. Fysik for Avancerede LIGO at søge efter gravitationelle bølger. Disse reverbs kan flyde igennem og omkring os, som følger af grusom kosmiske drama — en supernova eksploderer, for eksempel, eller at støde på sorte huller — forudset inden for rammerne af den Generelle relativitetsteori, albert Einstein. To Amerikanske detektor LIGO, arbejder i fællesskab på Hanford og Livingston, arbejder også i partnerskab med lignende observatorier rundt omkring i verden i håb om, at nogen af dem opdaget, vil signalet være pålidelige.
Nye acceleratorer i horisonten
Selvfølgelig, TANKEN er en imponerende maskine. Øjeblikket, dette er stjernen i showet partikelacceleratorer. Men det vil ikke vare for evigt. Arbejdet er begyndt på en mere kraftfuld og hurtigere biler.
32 km og en direkte international linear Collider har en god chance for at blive bygget i de næste par år. (Ejeren vil være Japan og hendes penge for). I modsætning til LHC, som accelererer partikler, protoner og ioner, stramning sløjfer, MLK vil presse den meget lette partikler: protoner og deres antistof partnere, deles i mindre bestanddele. Acceleratoren skal være direkte, fordi, i modsætning til TANKEN af partikler, elektroner og deles i mindre bestanddele miste energi, når det passerer gennem løkken. TANKEN ville ikke være i stand til at skubbe elektroner til høje energier, hvis de ville. MLK, men vil starte elektroner fra den ene ende af røret, den deles i mindre bestanddele fra de andre, og de vil mødes i midten.
I April 2015 på et møde i Tokyo forskere og ingeniører, MLK i fællesskab drøftede teknisk projekt, og har anmodet om statslig finansiering til at gå videre til sidste trin og bygningen. Den Japanske regering har allerede godkendt disse planer.
Iranske fysik er skubbet fremad
Iranske videnskab, måske, nydt mest, når Iran har lavet en aftale med en gruppe af verdens magter (USA, ENGLAND, Kina, Tyskland og den Europæiske Union). Ud over de afslag på at deltage i løbet og den efterfølgende lempelse af sanktioner, er denne aftale kunne være en ny æra for den Iranske fysikere. Allerede planer om at bygge en international fysik laboratorium på stedet af den gamle berigelse af anlæg til det Fordo uran 130 kilometer sydvest for Teheran.
Verdensmagter, er også bekymret over, om retfærdigheden af Iran i forhold til opbevaring af plutonium og uran martial klasse. Foreslår, at du bruger en antineutrino detector til at afsløre biprodukter af nukleare opløsning og bestemmelse af indholdet af plutonium i reaktoren.
Opdagelsen af neutrino observatorier
Neutrinoer har været store vindere i år. En masse af dem, men de er meget tilbageholdende med at interagere, hvilket gør dem vanskelige at opdage. Og de bragte Takaaki den Khajiit og Arthur McDonald Nobelprisen for deres arbejde inden for neutrino svingninger.
Det er en dans af neutrinoer skiftende deres smag er vigtigt, fordi det angiver tilstedeværelsen af neutrino masse — også fanget øjet af Udvalget af prisen Gennembrud Præmie 2015. I modsætning til nobelevku, Gennembrud Præmie på $ 3 mio., fordelt mellem 1370 fysikere. (Nobelprisen var omkring $ 1,2 millioner).
Undersøgelser af neutrinoer er bare begyndelsen. Rundt omkring i verden til eksotiske, indviklede neutrino detektorer vente tålmodigt, for sin eksistens. OPERA i Italien, den Super-Kamiokande i Japan, og Isterning i Antarktis og NOVA i Illinois, at de alle har fundet noget i dette år. Og jeg vil have mere.