암흑 물질에 대한 첫 직접 검색 이후 30 년이 지났으며, 원래 다른 목적을 위해 구축 된 입자 탐지기의 데이터를 재활용하려는 겸손한 시도입니다. 이 작품은 핵 반동을 통해 암흑 물질을 감지 할 가능성에주의를 기울인 이론 물리학자인 Mark Goodman과 Edward Witten의 제안에 대한 빠른 반응이었습니다. 제안 된 실험 접근법은 보이지 않는 큐 볼이있는 당구를 연주하는 것과 유사합니다. 유색 당구 공 (탐지기 몸체의 원자 핵)이 갑자기 명백한 이유없이 갑자기 나오면 직접 볼 수없는 무언가 (어두운 미래 입자)에 부딪쳤을 것임을 알고 있습니다.
.가상의 큐 볼은 하나의 재치있는 교단 아래에서 뭉개졌다 :Wimps, 약하게 상호 작용하는 거대한 입자. 이 일반적인 용어는 핵 반동을 생성 할 수있는 모든 새로운 입자를 포함하는 반면, 알려진 입자의 리프 트래프에 의해 선호되는 다른 상호 작용 메커니즘에 참여하지는 않는다. 실험자들은 이러한 핵 반동을 찾기 위해 많은 수많은 독창적 인 기술을 제안하고 구현했습니다. 실험은 핵 반동에서만 유래 한 신호를 받아들이는 똑똑한 새로운 방법을 실천하는 동시에 다른 모든 형태의 상호 작용을 거부합니다.
Axion- 유사 입자 (Alps)에 대한 분리 된 검색을 제외하고, 암흑 물질 사냥꾼은 주로 wimp 검출에 집중되어 있습니다. 이 헌신은 미세한 당구 게임에서 건강에 해로운 고정으로 인한 것이 아닙니다. 예를 들어, 입자 상호 작용의 표준 모델의 초대칭 확장과 같은 WIMP는 자연스럽게 생성됩니다. 상식은 우리가 견고한 이론적 동기를 즐기는 암흑 물질 후보를 먼저 찾아야한다고 지시합니다.
모두 매우 합리적이지만 한 가지 문제가 있습니다. 효과가 없었습니다. Wimp High Tower에 30 년의 폭행을 한 후, 실험은 명백한 증거를 만들어 냈습니다.
암흑 물질 검색과 가속기 실험 모두의 부정적인 결과의 조합은 우주 학적으로 관련된 Wimp를 생성 할 수있는 초대형 모델을 점진적으로 감소시켰다. 아마도 이것에 대한 반응으로서, 이론가들은 대안을 적극적으로 탐구했다. 지난 몇 년 동안 핵 반동을 통해 상호 작용하는“바닐라”중간 질량 wimp에 대한 대안에 대한 이론적 관심이 급증하는 것을 목격했습니다. 종종 겹치는 두 가지 주제는 이러한 활동의 희미한 일에서 식별 될 수 있습니다. 더 가벼운 질량을 가진 입자, 오늘날의 감지기의 민감도 위에서 신호를 생성하는 작은 운동량으로 인해 핵 반동 이외의 상호 작용 메커니즘의 검사로 인해 불가능합니다. 이러한 관심의 변화는 Edward Witten과 그의 현대의 공모자들에 의해 승인 된 마지막 어두운 후보 후보에 의해 설명 될 수 있습니다. 파장이 전형적인 은하의 직경을 늘릴 정도로 빛이 너무 빛납니다.
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그러나 실험 주의자들은 아직 그들의 길을 바꾸지 않았으며, 나는 실험 주의자로서 자신을 말하고있다. 우리는 추측의 구름 속에 떠 다니는 이론가 친구들과 달리 발을 땅에 단단히 심은 사람들이어야합니다. 그러나 그것이 암흑 물질에 관해서는, 우리는 자연이 우리에게 말하는 것을 받아들이는 데 어려움을 겪고있을 것입니다. 사실, 우리 대부분은 여전히 900 개의 인용 속도로 900 개의 인용 속도로 수집 한 Goodman and Witten의 신문에서 우리의 신호를 얻습니다.
불행히도, 다음과 최종 세대의 Wimp 탐지기에 대한 실험 커뮤니티의 많은 투자는 일종의 관성을 초래했으며, 진행중인 현상 학적 전용에 대한 반응으로 주요 검색이 수행되지 않았다. 실험가는 이론보다 더 인내심이 있습니까? 더 좁아? 이 불안이 조기입니까? 우주의 그랜드 계획에서 30 년은 얼마입니까? 결국, James Chadwick은 10 년 이상의 실험이 중성자를 발견하고 성가신 핵 반동을 찾아서도 걸렸습니다.
이러한 질문에 대한 답은 다각적이며, 현대적인 과학적 진보의 휘젓기를 지배하는 복잡한 역학의 좋은 예입니다. 좋은 실험을 구축하고 일을하게하려면 상당한 시간과 노력이 필요합니다. 물리학이 실험 과학으로 남아있는 한,이 삶의 사실은 모든 이론적 입력에 대한 응답 시간을 약화시킬 것입니다. ADHD는 적절하게 채널을 올릴 때 신진 이론가의 영향을 증가시키는 데 도움이 될 수 있습니다. 젊은 실험가의 같은 증후군은 확실하게 매우 간단한 경력으로 이어질 것입니다. 우리는 우리가 시작한 것을 끝낼 것으로 예상됩니다.
.그러나 실험가가 책임을 인정 해야하는 또 다른 덜 건강한 역학이 있습니다. 창의성과 발명을위한 충분한 공간을 가진 소규모 실험 분야로 시작한 것은 고 에너지 물리학에서 처음 발견 된 병에 의해 감염되었습니다. 실험이 크기와 복잡성이 증가함에 따라 독창성을 때리는 경로는 거의 없습니다. 기계에 충성스러운 톱니 상태를 유지하면서 잘 정의 된 비트를 수행하면 운이 좋으면 보상 할 것입니다. 결과적으로, 어둠의 감지에 대한 새로운 접근법을 제안 해야하는 사람들은 더 나은 무질의 쥐를 구축하는 방법에 대한 더 깊은 감각을 가진 악기 주의자들에게 최고의 해가 흐려진다는 것을 보았습니다. 이 슬픈 트렌드가 없더라도, 젊은 기업가 정신이 얼마나 많은 자금을 조달 할 것인지 궁금해하는 것은 거의 없을 때, 이용 가능한 소수가 지속적인 Wimp Searches에 전적으로 최선을 다할 때.
어두운 검색에 참여하는 것을 고려하는 학생이 요즘 나에게 다가 갈 때, 나는 가능한 두 가지 시나리오를 설명합니다. 첫 번째로, 차세대 탐지기의 범위 내에서 wimp가 발견되며, 우리는 어두운 순간 정밀 연구의 "황금 시대"로 전환합니다. 풍부한 자금과 직업 안보를 포함하지만 대부분의 스릴이 사라졌습니다. 내가이 파티에 너무 늦게 도착했다고 말하면, 이것은 엄청나게 지루한 전망이 될 것이며, 나는 정확하게 의사 소통하려고 노력합니다. 다른 시나리오는 묵시적이므로 훨씬 더 만족 스럽습니다. LHC는 이러한 탐지기에서 나오지 않는다. LHC는 초대칭 (적어도 합리적인 사람의 경우)에 대한 나머지 관심을 청산하고, 몇 년 전, 지배적 인 웅장한 통합 이론이 유행에서 벗어난 지하 양성자 수색 노력의 길을 간다.
그 재에서, Wimp Blinders가 제거되면서, 우리는 재편성하고 재교육하여보다 균형 잡힌 노력의 포트폴리오를 내놓았습니다. 우리가 교훈을 배웠다면, 우리는 또한 위에서 언급 한 종종 악성 "상식"인 이론적 편견을 없애고, 대신 어두운 부문의 상상할 수있는 상호 작용 모드에 민감한 새로운 도구를 개발하는 데 집중합니다. 하나만 희망 할 수 있습니다.
Juan Collar는 시카고 대학교 우주 연구 연구소의 교수입니다.
리드 이미지 크레딧 :eso
이 기사는 원래 에 출판되었습니다 2017 년 2 월 Nautilus Cosmos .
