2012 년에 입자는 대형 Hadron Collider의 27 킬로미터의 원형 터널에서 함께 부딪쳤다. Higgs Boson을 결성했다.
그러나 LHC에서는 다른 새로운 입자가 구체화되지 않았으며 표준 모델이 다루지 않는 우주에 대한 많은 신비를 남겨 두었습니다. 스위스 나 중국에서는 둘레에서 100km의 제안 된 기계 인 LHC에 더욱 거대한 후임자를 구축 할 것인지에 대한 논쟁이 계속되었다.
물리학 자들은 우리가 여전히 Higgs Boson 자체로부터 배울 수있는 것이 많이 있다고 말합니다. 알려진 것은 입자의 존재가 우주의 질량 기원에 대한 55 세의 이론을 확인한다는 것입니다. 이 발견은 1960 년대 에이 대량 생성 메커니즘을 제안한 6 명의 이론가 중 2 명인 Peter Higgs와 François Englert의 2013 노벨상을 수상했습니다. 메커니즘에는 모든 공간에 스며드는 현장이 포함됩니다. Higgs 입자는이 Higgs 필드에서 잔물결 또는 양자 변동입니다. 양자 역학은 자연의 입자와 분야를 엉키기 때문에, Higgs 장의 존재는 다른 양자 장으로 쏟아집니다. 이 커플 링은 관련 입자에 질량을 제공합니다.
그러나 물리학 자들은 전능 한 히그 스 필드 또는 초기 우주의 운명적인 순간에 대해 거의 이해하지 못한다. 이러한 교대 또는 "대칭 브레이킹"이벤트는 즉시 쿼크, 전자 및 기타 여러 기본 입자를 엄청나게 렌더링하여 원자와 우주에서 볼 수있는 다른 모든 구조를 형성하게했습니다.
하지만 왜? “우주는 왜이 iggss가 온통 존재하기로 결정해야합니까? LHC를 수용하는 실험실 인 Cern의 입자 이론가 인 Michelangelo Mangano는 말했다.
물리학 자들은 iggss 대칭 중심의 사건이 우주의 항격전 비대칭 성을 창출하는 데 역할을했는지 궁금해합니다. 또 다른 질문은 HIGGS 필드의 현재 가치가 안정적이거나 갑자기 다시 변할 수 있는지 여부입니다.“진공 부패”로 알려진 불안한 전망. Higgs 필드의 가치는 계곡의 바닥에 공이 정착 된 것으로 생각할 수 있습니다. 문제는 수학적 곡선에 필드의 가능한 값을 정의하는 더 깊은 계곡이 있습니까? 그렇다면 공은 결국 히그 스 필드의 에너지가 떨어지는 것에 해당하는 더 낮고 안정적인 계곡으로 터널을 터널로 터널합니다. 더 안정적인 "진정한 진공"의 거품은 자라며 우리가 살고있는 "거짓 진공"을 포함하여 모든 것을 없애고 있습니다.
iggss 필드는 우주의 기원과 운명에 묶여있을뿐만 아니라, iggss 입자의 행동은 또한 그것이 상호 작용하는 숨겨 지거나 다른 알려지지 않은 입자, 아마도 우주의 누락 된 암흑 물질을 구성하는 것들을 드러 낼 수 있습니다. 입자 충돌기에서 입자가 거의 밝은 속도로 함께 부딪히면 운동 에너지가 물질로 변환되어 때로는 Higgs Boson과 같은 무거운 입자를 형성합니다. 이 iggs는 한 쌍의 상단 쿼크 또는 w 보손과 같은 다른 입자로 빠르게 변형되며, 각 결과의 확률은 각 유형의 입자에 대한 Higgs의 커플 링의 강도에 달려 있습니다. 이러한 서로 다른 HIGGS의 확률을 정확하게 측정하고 숫자를 표준 모델 예측과 비교하면 확률이 하나에 추가되어야하므로 숫자가 누락 된 경우를 나타냅니다.
하버드 대학교의 입자 물리학 자 멜리사 프랭클린 (Melissa Franklin)은“[히그 스 (Higgs)]를 더 많이 연구할수록 우리는 [히그 스 (Higgs)]를 더 많이 연구할수록,이 전체 이야기가 우리가 기대하는대로 정확하게 맞지 않을 수도 있다는 것을 알 수 있습니다. "실험적인 관점에서 볼 때, 우리는 단지 많은 사람들을 만들고 어떤 일이 일어나는지보고 싶어합니다."
.그것이 그녀와 많은 동료들이 더 크고 더 나은 기계를 만들고 싶어하는 이유 중 하나입니다. 제안 된 슈퍼 콜 라이더의 첫 번째 단계는 "Higgs Factory"라는 별명을 붙였습니다.이 기계는 전자와 포지 트론을 에너지와 충돌하여 Higgs Bosons를 생성 할 가능성을 극대화하기 위해 정확하게 조정되기 때문에 후속 부패를 자세히 측정 할 수 있기 때문입니다. 2 단계에서 거대한 기계는 양성자를 함께 슬램하여 지저분하지만 훨씬 더 활기 넘치는 충돌을 일으켰습니다.
LHC를 사용하면 대부분의 Higgs Boson의 다른 표준 모델 입자 커플 링은 대략 20 % 정밀도로 측정되었지만, 더 많은 Higgs Bosons를 생산함으로써 미래의 콜라이더는 1 %의 정확도로 숫자를 고정시킬 수 있습니다. 이것은 물리학 자들이 확률이 하나에 추가되는지, 또는 iggs bosons가 때때로 숨겨진 입자로 부패하고 있는지에 대한 훨씬 더 나은 감각을 줄 것입니다. HIGGS에 결합 된 추가 입자는 표준 모델 이외의 많은 물리 이론에서“트윈 HIGGS”및“Relaxion”모델을 포함하여 나타납니다. 입자 물리학 자 매트 스트라 러 (Matt Strassler)는“불행히도, 많은 모델과 많은 매개 변수가있어서, 무모한 정리에 대한 희망이 없다”고 말했다.
물리학 자들이 못 박기를 원하는 가장 중요한 커플 링을 트리플 iggs 커플 링 (Triple Higgs Coupling)이라고합니다. 이 숫자는 LHC에서는 아직 볼 수없는 희귀 한 사건을 계산하여 측정됩니다. 여기서 Higgs Boson은 그 자체로 두 가지로 부패합니다. 표준 모델은 트리플 iggs 커플 링의 값을 예측 하므로이 예측과의 측정 된 편차는 HIGGS에 영향을 미치는 표준 모델에 포함되지 않은 새로운 입자의 존재를 나타냅니다.
.트리플 iggs 커플 링을 측정하면 Higgs 필드의 다른 가능한 값을 정의하는 수학적 곡선의 모양이 드러나서 우주의 진공이 안정적인지 또는 만족할 수 있는지 여부를 결정하는 데 도움이됩니다. 커플 링에 대한 표준 모델의 예측이 올바른 경우 우주는 준 안정성이며 지금부터 수십억 또는 수조를 쇠퇴 할 예정입니다. 이것은 걱정할 것이 아니라 오히려 우주의 더 큰 이야기에 대한 중요한 단서입니다. 우주의 운명을 밝힐 수있는 능력은 트리플 iggs 커플 링이“미래의 콜리드에서 실험 프로그램의 중심에있는 이유”라고 피츠버그 대학의 입자 물리학자인 Cédric Weiland는이 커플 링을 연구 한 이유입니다.
.Weiland는 Higgs 공장을 통해 물리학 자들은 3 중 히그 스 결합을 44 %의 정밀도로 측정 할 수 있다고 말했다. 2 상 양성자-프로 톤 콜라이더는 5 % 이내로 그 가치를 손 잡을 수 있습니다.
기준선 기대치는 미래의 콜라이더에서의 측정이 단순히 표준 모델을 확인할 것이며, 이는 물리적 우주에 대한 불완전한 설명을 제공하더라도 실망스럽게 깨지지 않는 것처럼 보입니다. 일부 물리학 자들은 기존 방정식 세트에 대한 우리의 지식에 단순히 소수점 정밀도를 추가 할 수있는 기계에 수십억 달러를 투자 할 가능성이 있습니다.
물리학 자 및 자금 지원 기관은 향후 몇 년 동안 LHC 후임자의 가치에 대해 적극적으로 토론 할 것입니다. 20 년을 소비 할 것인지, 수십억 달러가 100 킬로미터의 원격 변위 콜 라이더를 건설하는 수십억 달러가 발견 잠재력에 달려 있습니다. 과거의 콜라이드는 표준 모델의 퍼즐 조각을 하나씩 쳤다. 그러나 그 퍼즐이 완료되면 미래의 기계가 새로운 것을 찾을 것이라는 보장은 없습니다. 물리학 자들은 딜레마를 남겨두고 있습니다.
