Yksi suurimmista hiukkasfysiikan ja kosmologin mielenkiintoisista kysymyksistä on: mikä on tumma aine? Tiedämme, että pieni murto-osa maailmankaikkeuden massasta on näkyviä juttuja, joita voimme nähdä, mutta 23 prosenttia maailmankaikkeudesta on valmistettu tavaroista, joita emme näe. Jäljellä oleva massa pidetään jotain, jota kutsutaan tummaksi energiaksi. Mutta palattuaan takaisin pimeän aineen kysymykseen, kosmologit uskovat havaintojensa osoittavan tummamatterin esiintymistä, ja hiukkasfyysikot uskovat, että suurin osa tästä aineesta voisi olla kvanttihiukkasissa. Tämä polku johtaa Suuri Hadron-Törmäykseen (LHC), jossa pienet kohtaavat erittäin ison, toivottavasti selittäen, mitä hiukkasia voi syntyä, kun LHC: llä on mahdollista valjastaa valtavia energioita…
Jännitys kasvaa LHC: n suuren kytkennän jälkeen myöhemmin kesällä. Olemme seuranneet kaikkia lehdistötiedotteita, tutkimusmahdollisuuksia ja joitain "ulkona olevia" teorioita siitä, mitä LHC todennäköisesti löytää, mutta LHC-uutisten suosikkibitteihini sisältyy mahdollisuus tutkia muita ulottuvuuksia, luoda madonreikiä , joka tuottaa “hiukkasia” ja mikromustareikoja. Nämä artikkelit ovat melko äärimmäisiä mahdollisuuksia LHC: lle, uskon, että valtavan hiukkaskiihdyttimen päivittäinen käynnistäminen on hiukan arkipäivää (vaikka ”arkipäiväinen” kiihdyttimen fysiikassa on silti aika pirun jännittävä!).
David Toback, Texas A&M -yliopiston professori College Stationissa, on erittäin optimistinen siitä, mitä löytöjä LHC paljastaa. Toback ja hänen tiiminsä ovat kirjoittaneet mallin, joka käyttää LHC: n tietoja ennustamaan tumman aineen määrää, joka on jäljellä Ison räjähdyksen jälkeen. Loppujen lopuksi LHC: n sisäiset törmäykset palauttavat hetkellisesti joitakin olosuhteita universumin syntymän aikaan. Jos maailmankaikkeus loi tumman aineen yli 14 miljardia vuotta sitten, niin ehkä LHC voi tehdä saman.
Jos Tobackin joukkue on oikeassa siinä, että LHC voi luoda tummaa ainetta, sillä on arvokkaita vaikutuksia sekä hiukkasfysiikkaan että kosmologiaan. Lisäksi kvanttifyysikot ovat askeleen lähemmäksi supersymmetriamallin pätevyyden todistamista.
“Jos tuloksemme ovat oikeat, tiedämme nyt paljon paremmin, mistä etsiä tätä tumman aineen hiukkasta LHC: stä. Olemme käyttäneet tähtitieteen tarkkuustietoja laskeakseen miltä se näyttää LHC: ltä ja kuinka nopeasti meidän pitäisi pystyä löytämään ja mittaamaan ne. Jos saamme saman vastauksen, se antaisi meille valtavan varmuuden siitä, että supersymmetriamalli on oikea. Jos luonto osoittaa tämän, se olisi huomattavaa.” - David Toback
Joten metsästys on käynnissä tumman aineen tuottamiseksi LHC: ssä ... mutta mitä me etsimme? Loppujen lopuksi tumman aineen ennustetaan olevan vuorovaikutuksessa ja hyvin, tumma. Supersymmetriamalli ennustaa mahdollisen tumma-ainepartikkelin, jota kutsutaan neutrinoksi. Sen on tarkoitus olla raskas, vakaa hiukkanen, ja jos siellä pitäisi olla tapa havaita se, Tobackin ryhmällä voisi olla mahdollisuus koettaa neutinolin luonne paitsi LHC: n ilmaisinkammiossa, mutta myös neutrino maailmankaikkeudessa.
“Jos tämä onnistuu, voimme tehdä todellisen, rehellisen hyvyyskosmologian LHC: ssä. Ja voisimme käyttää kosmologiaa hiukkasfysiikan ennusteiden tekemiseen.”- taaksepäin
Lähde: Physorg.com
