캘리포니아 산호세 - 대형 Hadron Collider (LHC)가 돌아 왔으며 그 어느 때보 다 낫습니다. 스위스 제네바 근처의 유럽 입자 물리 연구소 인 CERN에 위치한 입자 가속기는 2013 년 2 월에 문을 닫았으며, 그 이후로 과학자들은 IT와 입자 탐지기를 업그레이드하고 수리했습니다. LHC는 이번 5 월에 최고 속도로 돌아갈 것입니다. 어제 과학자들은 AAAS 연례 회의에서 LHC의 새로운 전망에 대해 논의했습니다 ( Science ).
LHC는 세계에서 가장 강력한 입자 가속기입니다. 양성자는 17 마일 (27 킬로미터)을 따라 거의 밝은 속도로 고리를 돌리고, 여러 입자 검출기의 부위에서 충돌하여 생성 된 입자 파편을 살펴 봅니다. 2012 년 LHC의 ATLAS 및 CMS 실험은 LHC의 첫 번째 실행의 데이터로 HIGGS Boson을 발견하여 입자가 질량을 얻는 방법을 설명했습니다. 개선 된 LHC는 60% 더 높은 에너지로, 더 민감한 탐지기와 더 높은 충돌 속도로 실행됩니다. 새롭고 개선 된 기계로 무엇을 찾을 수 있습니까? 과학자들이 대답하고자하는 5 가지 질문은 다음과 같습니다.
1. Higgs Boson은 놀라움을 가지고 있습니까?
이제 우리는 Higgs Boson을 발견 했으므로 여전히 우리가 배울 수있는 것이 많습니다. LHC의 에너지 부스트 덕분에, 그것은 Higgs Bosons를 5 배 더 높은 속도로 생산할 것이며, 과학자들은 그 결과 입자를 자세히 이해하기 위해 많은 Higgs를 사용하여 입자를 자세히 이해할 것입니다. 어떻게 부패합니까? 이론적 예측과 일치합니까? 평범한 것은 물리학 자에게 혜택이 될 것입니다. 물리학 자들은 물리학 자에게 혜택이 될 것입니다.
2. "암흑 물질"이란 무엇입니까?
우주의 문제의 15%만이 우리가 익숙한 종류입니다. 나머지는 암흑 물질이며, 우주에 대한 중력 효과와 같은 미묘한 힌트를 제외하고는 우리에게 보이지 않습니다. 물리학 자들은 그것이 무엇인지 알고 싶어합니다. 하나의 암흑 물질 범인은 LHC에 나타날 수있는 겁쟁이 또는 약하게 상호 작용하는 거대한 입자입니다. Dark Matter의 지문은 Higgs Boson에서도 발견 될 수 있으며, 때로는 암흑 물질로 부패 할 수도 있습니다. 과학자들이 모든 흔적에 대한 데이터를 통해 체로 체결 할 것이라고 확신 할 수 있습니다.
3. 우리는 초대칭을 찾을 수 있습니까?
SuperSymmetry 또는 Susy는 Higgs Boson의 질량이 순진하게 예상보다 가벼운 이유를 포함하여 물리학에 대한 많은 답변을 해결할 수있는 입자 물리학에 대한 대중적인 이론입니다. 이 이론은 알려진 것들의 무거운 쌍둥이이지만 다른 스핀, 즉 고유의 회전 운동량 인 이국적인 기본 입자를 제안합니다. 새로운 LHC의 더 높은 에너지는 Gluinos라는 가상의 초대칭 입자의 생산을 60 배로 향상시켜 그것을 찾을 확률을 높일 수 있습니다.
4. 모든 반물질은 어디로 갔습니까?
물리학 자들은 우리가 왜 존재하는지 모릅니다. 이론에 따르면, 빅뱅 이후 우주는 같은 부분이었고 반물질이었고, 그들이 만날 때 서로를 소멸시켰다. 이것은 결국 물질이없는 생명이없는 우주를 초래했을 것입니다. 그러나 대신, 우리의 우주는 물질로 가득 차 있으며, 반물질은 드물다. 업그레이드 된 LHC를 사용하면 실험은 물질이 반물질과 어떻게 다른지, 우주가 어떻게 생겼는지 정확하게 테스트 할 수 있습니다.
5. 우리의 유아 우주는 어땠나요?
빅뱅 직후, 우리의 우주는 너무 뜨겁고 밀집되어 양성자와 중성자가 형성 될 수 없었으며, 쿼크와 글루온 플라즈마로 알려진 수프에 담긴 입자 (Quarks와 Gluons). 이러한 유형의 물질을 연구하기 위해, LHC는 양성자 대신 납 핵을 사용하여 초등학교의 불 덩어리를 다시 생성하여 원시 우주의 불 덩어리를 재현합니다. 새로운 LHC의 더 높은 충돌 률에 따라 과학자들은 그 어느 때보 다 우리 우주의 더 많은 아기 사진을 찍을 수있을 것입니다.
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