7 가지 주요 실험은 여전히 ​​그들이 찾고있는 것을 찾지 못했습니다.

과학자들은 암흑 물질의 필라멘트가 우리가 볼 수있는 모든 은하의 발판을 형성한다고 이론화합니다. 그리고 각 은하계를 둘러싼 암흑 물질 후광이 있는데, 이는 별이 은하계 주위로 회전하는 방법을 설명하는 데 필요한 여분의 중력을 제공합니다. 그러나 암흑 물질은 우리가 아직 직접 감지하지 않은 것입니다. 지난 수십 년 동안 일반적인 물질과 매우 약한 상호 작용을 통해 암흑 물질을 감지하려는 수많은 시도가 있었지만 모두 비워졌습니다.

다양한 형태들 중에서 암흑 물질이 취할 수있는 소위 약한 상호 작용 거대한 입자 (WIMP)는 입자 물리학 자에게 더 강력한 가능성 중 하나를 나타냅니다. 사우스 다코타의 이전 광산에서 거의 1 마일 떨어진 룩 실험은 무엇보다도 Wimps를 감지하지 못하도록 막대를 설정하는 데 도움을주었습니다. 원치 않는 우주선을 걸러 내기 위해 72,000 톤의 고순도 물로 채워진 탱크에 싸여, 럭스는 암흑 물질이 단일 크세논 원자와 충돌 할 때 방출 된 빛을 감지 할 수있을 정도로 민감한 검출기로 둘러싸인 수의 액체 크스 크스나의 약 3 분의 1로 구성됩니다.

럭스가 암흑 물질의 흔적을 감지하지 못하면 Lux-Zeplin 업그레이드가 발생했습니다. 이는 Lucl Xenon의 양이 약 20 배를 포함하는 실험입니다. 업그레이드 된 실험이 럭스가 남아 있지 않은 성공을 발견했는지 여부. 자연은 과학자들의 희망과 기대를 조롱하는 데 정기적 인 곤경을 가지고있는 것 같습니다.

(실제로) 빅뱅의 남은 중력파를 보려면 다른 주파수를보십시오

빅뱅 시대부터 중력파 (전자기 방사선 또는 빛의 중력 아날로그)는 우주 전자 레인지 배경에 독특한 흔적을 남겼을 것입니다. 그것은 온도와 편광이 작은 변동을 보여줍니다. 이는 우주가 379,000 년이 된 시대의 중력장의 스냅 샷을 우리에게 중성 수소가 처음 형성된 것을 제공합니다. 이 흔적은 기술적으로 "B- 모드"로 알려진 회전 분극 패턴의 형태로 왔을 것입니다.

2014 년에 그러한 B- 모드의 탐지를 발표함으로써 생성 된 Bicep/Keck 협업이 흥분에도 불구하고, 그 기원은 다소 평범한 것으로 판명되었습니다. 원시 중력파 인 것처럼 보이는 것은 높은 은하 위도에서 실제로 편광 된 먼지 입자였으며, 이는 충분히 많은 양으로 존재하는 경우 중력파와 동일한 회전 패턴을 모방 할 수 있습니다.

비체 공동 작업은 BICEP3 구성으로 업그레이드되었으며, 이는 이전 화신보다 훨씬 낮은 주파수에서 우주 마이크로파 배경을 관찰하도록 설계된 약 2,500 개의 탐지기 (소위 볼로 메터)의 배열로 구성됩니다. 이두근 망원경의 다양한 버전에 비해 10 년 동안의 관찰은 여전히 ​​원시 중력파에서 B- 모드를 긍정적으로 감지하지 못했지만, 수색은 곧 멈추지 않을 것이며, 먼저 그것을 감지하기위한 경쟁은 단지 가열하기 시작합니다.

강한 핵 및 전기 로크 힘이 통합되어 있는지 확인하려면 Light의 "Sonic Boom"을 찾으십시오.

입자 물리학의 표준 모델은 양자 역학의 시작부터 제안에 이르기까지 이론과 실험 사이의 수십 년간의 상호 작용의 정점 (특정 유형의 방사성 붕괴를 담당하는 힘) 및 전자기가 단일 통합 "전자-매"힘의 다른 측면이라는 제안에 이르기까지. 전자기 및 약한 원자력은 우리가 익숙한 전형적인 실험실 실험의 척도에서 우리에게만 뚜렷하게 보입니다. 왜냐하면 Higgs 필드 (이와 상호 작용하는 입자에 질량을 부여 하여이 두 힘을 지배하는 기본 대칭을 방해하기 때문입니다.

표준 모델 내에는 또 다른 힘 인 강력한 핵무기가 있으며, 우리는 그랜드 통일로 알려진 과정에서 CERN에서 도달 할 수있는 것보다 약 1 조의 시간에 에너지에서 전기 부류 힘으로 통합 될 것으로 예상됩니다. 웅장한 통합 이론의 예측 중 하나는 양성자가 안정적인 입자가되는 것을 멈추고, 일부 모델에서 우주의 나이에 100 개의 진동 진동 시대에 접근 할 수있는 반감기와 비교할 때, 매우 드물게, 다른 입자로서 다른 입자로 부패 할 수 있다는 것입니다.

Super-Kamiokande와 계획된 업그레이드 인 Hyper-Kamiokande는 일본 중부의 Kamioka 실험실의 산 아래에서 킬로미터를 배치했으며, 그 중에서도 매우 희귀 한 양성자의 대지 서명이 매우 순수한 물의 양식 탱크에서 쇠퇴했습니다. 소닉 붐의 광학에 해당하는 Cherenkov 방사선으로 알려진 빛의 희미한 플래시를 스캔함으로써 Super-Kamiokande는 양성자가 부패하는 매우 활력있는 입자를 찾고 있습니다.

지금까지 아무것도 없습니다. 그러나 전임자에 비해 감도가 10 배 증가하기를 목표로하는 하이퍼 카미오 칸데 (Hyper-Kamiokande)는 2020 년까지 관찰해야합니다.

초대칭을 테스트하기 위해 중성자를 조사하십시오

입자 물리학의 표준 모델은 양성자와 함께 중성자가 모든 원자 핵을 구성하는 중성자가 매우 작은 전기 쌍극자 모멘트 (EDM), 두 개의 반대 전하를 분리하는 고정 거리 인 것으로 예측합니다. 그 작은 것은 아마도 그것이 발견되지 않은 이유 일 것입니다. 그러나 힘과 물질 사이의 가시화 된 동등성 인 초대칭으로 표준 모델을 확장하는 이론은 표준 모델 예측보다 10 만 배 더 큰 EDM을 세대로 예측합니다.

중성자 EDM의 크기에 경계를 배치함으로써, 초대칭 측정법이 입자 가속기 실험에서 달성 할 수있는 것보다 더 엄격한 방식으로 자연에 존재하는지 테스트 할 수 있습니다. 프랑스 그레노블에있는 Laue-Langevin 연구소의 Cryoedm은 그러한 실험 중 하나입니다. 울트라 슬로우 중성자의 스핀이“성병”, 즉 회전 축의 방향을 어떻게 변화시키는지를 관찰함으로써 자기장 및 전기장이 존재하는 경우, 중성자 EDM을 정확하게 측정 할 수 있습니다.

Cryoedm이 전체 설계 민감도에 도달 할 때까지, 그것은 모든 사람들에게 위치에있을 것입니다. 다른 한편으로, 관찰 된 EDM은 표준 모델만으로 암시 된 가치가 현재 실험감으로 감지하기에는 너무 연약하기 때문에 초대칭이 실제로 실현된다는 증거를 방지 할 것이다.

추가 치수를 발견하려면 중력을 클로즈업 에게 제공하십시오

추가 치수는 존재하는 경우 중력이 매우 짧은 거리에서 작용하는 방식을 수정할 수 있습니다. 그것들은 뉴턴 중력의 일반적인 역 제곱 법칙과의 편차를 암시 할뿐만 아니라, 소위 동등성 원리를 위반하는 새로운 단거리 중력 강도의 존재를 암시합니다. 동등성 원칙은 모든 중력장에서 모든 물질 (대포 공, 사과)이 폴리가 주어진 중력장에서 동일하다는 것을 나타냅니다. 추가 치수 가이 추가 수하물과 함께 제공되는 이유는 여분의 차원의 크기를 제어하는 ​​필드가 중력의 힘을 모방하지만 매우 짧은 거리에서만 다른 종류의 물질에 대해 다르게 행동하기 때문입니다.

아인슈타인의 일반 상대성 이론 이론은 태양계에서 우주적 척도로 철저히 테스트되었지만 최근까지 연구원들이 밀리미터 지하 척도에서 체계적으로 테스트를 시작한 것은 아닙니다.

정밀하게 교정 된 비틀림 잔액을 사용하여 워싱턴 대학 (University of Washington)에 본사를 둔 20 세기의 바론 에트 보스 (Baron Eötvos)를 기리는 Eöt-Wash Collaboration은 Newtonian Gravity의 역 동전 법률에서 다가오는 정사각형 법률에서 다가오는 동등성 원칙의 위반을 찾고 있습니다. 지금까지 뉴턴의 법칙이나 동등성 원칙에 대한 수정이 발견되지 않았으며, 추가 차원이 존재하면 수십 개의 미크론보다 훨씬 작은 지역으로 웅크 리고 있음을 시사합니다.

우주론적인 "어두운 시대"를 엿볼 수 있도록 희미한 무선 신호를 튜닝하십시오

우주의 역사에는 우리가 상대적으로 거의 알지 못하는 소위 어두운 시대입니다. 이것은 중성 수소가 처음 형성되고 첫 번째 별이 빛나기 전에“재조합”이후의 시대입니다.

그 자체로 앉아있는 수소 원자는 그다지 방출되지 않습니다. 그러나, 자체 축을 중심으로 회전하는 태양을 공전하는 행성과 마찬가지로, 자체 축에 주어진 수소 핵을 "회전"하는 독방 전자는 궤도 운동과 정렬되거나 반대됩니다. 후자는 에너지가 적습니다.

우주 전자 레인지 배경에 의한 백라이트, 암흑 시대의 중성 수소는 높은 에너지 정렬 구성에서 회전하는 데 흥분된 특정 분획을 가지고 있습니다. 이들 흥분된 원자가 낮은 에너지 방지 구성으로 전이함에 따라, 약 1.4 기가르츠에서 방사선을 방출하여 약 21 센티미터의 파장을 갖는 매우 희미한 무선 신호에 해당한다. 이 소위 21 센티미터 배경을 감지하면 어두운 시대로 직접 다시 돌아올 수 있습니다.

저주파 배열 (Lofar) 망원경은 유럽 전역에 위치한 약 20,000 개의 위상 안테나 (주로 네덜란드) 배열로 2012 년 부터이 매우 희미한 신호를 감지하기 위해 코스모스를 들여다보고 있습니다. 그러나 지구와 그것이 앉아있는 은하계는 매우 시끄러운 곳이며, 지금까지 국소 소음 위로 올라가는 암흑 시대의 신호를 감지하는 것은 불가능했습니다. SKA (Square Kilometer Array)로 알려진 국제 어레이에 대한 야심 찬 계획이 더 나아가고 있지만, 현재는 암흑 시대가 그대로 남아 있습니다.

외계인을 발견하려면 듣기를 멈추지 마십시오

우리 자신이 아닌 우주에서 지적 생명의 존재에 대한 결정적인 증거는 문명을위한 유역의 순간이 될 것입니다. 다양한 실험을 포함하는 집단적 노력은 무선 기술이 주변에있는 한 거의 외계 지능의 신호를 찾고 있습니다. 근본적인 아이디어는 인공 무선 신호가 인간의 무선 전송의 경우와 같이 주파수와 반복적 인 특성의 좁은 범위로 인해 자연 (천체) 소스에 의해 생성 된 것과 구별 될 수 있다는 것입니다. 1977 년에 맹렬한 후보 신호가 나타 났지만 다시는 보지 못했고 자연스러운 설명을 배제 할 수는 없습니다.

외계 지능에 대한 검색 인 Seti는 최근 외계인 검색을 위해 명목상으로 배포 된 기술로 보충 된 Allen 망원경 배열을 포함하여 다양한 전용 무선 망원경으로 계속 진행됩니다. 과학자들은 또한 물리학 자 프리먼 다이슨 (Freeman Dyson)이 가정 한 외계인 대형 구조를 찾기 위해 목적을 받았다. 수십 년 동안 비어 있었음에도 불구하고, 외계인 지능에 대한 집단적 검색은 이제 Arthur C. Clarke의 유명한 불안을“우리는 우주에 혼자 있거나 그렇지 않다는 두 가지 가능성이 존재한다. 둘 다 똑같이 끔찍합니다.”

Subodh Patil은 코펜하겐 대학교의 Niels Bohr Institute의 이론 물리학 자입니다. 그는 때때로 @_subodhpatil에서 트윗합니다.

시계 :이 이론적 우주 학자의 작품은 현악 이론의 첫 번째 경험적 테스트입니까?

이 고전적인 사실 So Romantic Post는 원래 2017 년 3 월에 출판되었습니다.