Tutkijat suunnittelevat uusien alkuainehiukkasten havaitsemista LHC: ssä vuonna 2015

Kuten tiedät, kun Higgs Boson - puuttuvan standardimallin ennustettava viimeinen hiukkanen vahvistettavaksi - havaittiin vuonna 2012, suuri hadronin kolari (tai LHC) putosi hieman unohdukseen.

Sillä FAPESP-viraston julkaiseman raportin mukaan tiedemiehet, jotka osallistuivat äskettäin Unespin fysiikan instituutissa pidettyyn "Going on LHC8 (GOAL) Workshop" -tapahtumaan, uskovat, että LHC voisi vuodesta 2015 myötävaikuttaa alkuainehiukkaset, joita ei ole vielä havaittu kokeellisesti.

Lisäksi tutkijat odottavat myös, että törmäyslaite sallii fysiikan teorioiden ja hypoteesien testaamisen, joita standardimalli ei ennusta. Tämä johtuu siitä, että LHC: n toimintaenergian odotetaan nousevan nykyisestä 8 teraelektronivoltista - tai TeV - noin 13 ja 14 TeV: iin vuonna 2015.

Puutteet mallissa

Mariano Quirós - yksi tutkijoista, jotka osallistuivat São Paulossa tapahtumaan, joka yhdisti eri maiden tutkijoita - sanoi, että standardimalli tarjoaa paljon enemmän ennusteita kuin parametreja ilmiöiden ja hiukkasten vahvistamiseen. Kuten selitettiin, hänellä on joitain reikiä eikä hän vastaa joukkoon kysymyksiä, kuten esimerkiksi pimeän aineen olemassaolo.

Lisäksi malli ei paljasta myös neutriinojen massaa eikä siinä oteta huomioon painovoimaa hiukkasten välisissä vuorovaikutuksissa. Tällaisten kysymysten takia tutkijoiden mielestä on olemassa uusi fysiikka, joka voi selittää nämä vastaamattomat kysymykset.

Uudet teoriat

Yksi 1970-luvulta lähtien voimistuva teoria on supersymmetria, joka ennustaa, että jokaisessa bosonissa - joka vastaa luonnon voimien välittämisestä - on fermioni (kuten elektronit, neutriinot ja kvarkit), joilla on samat massa- ja sisäiset kvanttiluvut., ja päinvastoin. Jos tämä ehdotus todistetaan, esimerkiksi nykyisin tunnettujen alkuainehiukkasten määrä kasvaa merkittävästi.

FAPESP: n mukaan tämä voi johtua LHC: n uudesta toimintaenergiasta, joka mahdollistaa protonisäteiden kiihdyttämisen yli 99.99999%: iin valon nopeudesta. Uusien hiukkasten löytämisen lisäksi fyysikot uskovat myös, että on mahdollista mitata joitain ilmiöitä tarkemmin ja ehkä ennustaa havaitsemattomia hiukkasia törmäyksessä.

Muuten, jos kaikki menee hyvin ja fyysikot voivat havaita uusia hiukkasia ja todistaa uusia teorioita, keskustellaan jo mahdollisuudesta rakentaa tehokkaampi hiukkaskiihdytin kuin LHC, joka toimii 100 TeV energialla. Toinen harkittavissa oleva vaihtoehto olisi luoda elektronitörmäyslaite, joka, vaikka sillä olisi vähemmän energiaa kuin protoneissa, mahdollistaisi tarkempia mittauksia.