Graviton Caliber Cannon

Graviton Caliber Cannon

Alexey Levin
"Popular Mechanics" №5, 2014

BAK, den mest imponerende videnskabelige installation, der nogensinde er bygget af mennesket, rekonstrueres for at opnå høje energier, men forskere diskuterer allerede et projekt af en meget større collider for at søge efter den manglende byggesten i kvantteori, gravitonerne.

Large Hadron Collider (LHC) – en 27 km lang tunnelbane, fyldt med det mest sofistikerede videnskabelige udstyr – er fantastisk, men det er usandsynligt, at du vil forblive verdensrekordindehaveren i sin klasse af acceleratorer. I midten af ​​februar ved Universitetet i Genève diskuterede forskerne muligheden for at opbygge collider, der ville overgå LHC i det omfang, at den overgik den lukkede Tevatron. Dette er projektet af en proton-proton collider, der er i stand til at skubbe partikler med en samlet energi i størrelsesordenen 100 TeV. Til sin konstruktion er det nødvendigt at grave (sandsynligvis i nærheden af ​​Genève) en rund tunnel 80-100 km lang. I første fase planlægger de at placere den mest kraftfulde elektron-positron-kollider i verden, hvor den samlede kinetiske energi af de kolliderende partikler vil være 350-500 GeV.Senere vil en proton super-collider træde i kraft, som kan fungere samtidig med leptons accelerator.

Kaliber Sammenligning
Figuren viser skalaen for de seneste seneste ringacceleratorer – den allerede lukkede Tevatron, den opgraderede LHC og den fremtidige supercollider ') "> Kaliber Sammenligning
Figuren viser skalaen af ​​de største ringacceleratorer fra sidste gang – Tevatronen allerede lukket, moderniseret TANK og den fremtidige supercollider "border = 0> Kaliber Sammenligning
Figuren viser omfanget af de største ringacceleratorer fra nyere tid – Tevatron allerede lukket, den opgraderede LHC og den fremtidige supercollider

På randen af ​​devyatimerya

Senest ved hjælp af BAC blev Higgs boson fundet, men i microworlds videnskab er der et alvorligt hvidt sted – det er bærere af gravitationsinteraktionen, gravitoner. Og i denne sag er der alvorlige håb på den nye superkollider: det er muligt, at ved sådanne energier kan det omdannes til en "graviton pistol" – kilden til gravitoner.

Dette scenario kan blive en realitet, hvis vores rum har skjulte dimensioner, der endnu ikke er eksperimentelt opdaget. Sådanne modeller diskuteres ret alvorligt i strengteori.Ifølge den mest udviklede version er vores tredimensionale verden kun et skive (videnskabeligt set "bran") af det ni-dimensionelle rum. Imidlertid er alle seks ekstra dimensioner kompakte og lukkede i sig selv på afstande mindre end en bestemt kritisk størrelse, derfor ser hverken vores sanser eller de mest præcise instrumenter dem.

I mellemtiden varierer Newtons kraft ifølge Newtons lov omvendt med afstanden kun i tredimensionelt rum, og hver "ekstra" dimension tilføjer eksponenten med en. Forskellen er meget vigtig, men vi observerer det ikke. Hvorfor? Ifølge kvantfeltteori opstår kraftens kraft fra udveksling af gravitoner. Forsøg på direkte verifikation af Newtons lov sondrer afstanden meget større end den kritiske størrelse. Gravitoner kan faktisk bevæge sig over disse afstande ikke over hele det nidimensionale rum, men kun i dets tredimensionale sektion – som elektromagnetiske bølger i en bølgeleder. Derfor sker alt som om der ikke er nogen yderligere målinger overhovedet, og Newtons lov er strengt opfyldt.

George Dvali,
Professor ved Universitetet i München og New York:

"Et af målene med at bygge supercolliders er at teste hypotesen om eksistensen af ​​yderligere dimensioner. Nyfødte gravitoner vil forlade vores tredimensionelle verden så hurtigt, at ingen detektorer kan registrere dem. Men loven om energibesparelse vil blive krænket forskelligt, end når der kommer mørke partikler. For eksempel med stigende proton energi vil flere og flere gravitoner blive født, og det observerede energiforbrug vil øge monotont. Analyse af disse overtrædelser vil gøre det muligt at isolere præcis, hvad der skete at udstille – lækkelsen af ​​gravitoner eller fremkomsten af ​​nye partikler, svagt at interagere med almindeligt materiale "

Slagbekæmpelse

På nuværende tidspunkt bekræftes Newtons lov pålideligt kun for afstande af størrelsen på tiendedele millimeter. Men i virkeligheden kan den "ni-dimensionelle" tyngdekraftskonstant være mange størrelsesordener større end dens "tredimensionelle" værdi, og så vil energien fra den nye superkollider nok være nok til at bryde ind i yderligere dimensioner. I dette tilfælde vil denne maskine blive en kilde til gravitoner, som går til andre dimensioner og bære nogle af energien fra de kolliderende protoner.Selv om gravitonerne selv ikke vil kunne observere, kan instrumenterne finde ud af, at en af ​​de mest grundlæggende love, energibesparelsesloven, er ophørt under fødslen af ​​nye partikler i vores tredimensionale verden. En simpel lille forbrydelse – for at skelne denne situation fra f.eks. Fødslen af ​​mørke stofpartikler, som, som fysikere håber, vil kunne generere en superkollider.

Interessant set opstod en lignende situation i begyndelsen af ​​atomfysikken. Eksperimenter har vist, at den kinetiske energi af elektroner udsendt fra ustabile kerne under beta-decay varierer inden for ret brede grænser. Samtidig var der flere og flere grunde til at tro på, at sådanne kerner mister energi i diskrete og lige dele. Men så skal hver specifik type beta henfald generere elektroner af samme energi, men det skete ikke. På et tidspunkt forsøgte de at tildele denne anomali til en overtrædelse af loven om bevarelse af energi, men Wolfgang Pauli fandt en bedre forklaring. Han foreslog, at ikke kun elektroner kommer ud af kernerne, men også lader uopladede partikler, som bærer væk den manglende energi. Denne hypotese på et tidspunkt førte til opdagelsen af ​​neutriner.Måske nu på gravitons linje?


Like this post? Please share to your friends:
Skriv et svar

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: