•  

    pokaż komentarz

    "Blisko siedem lat temu fizyk Stephane Willocq z Uniwersytetu w Massachusetts zachwycił się pewną grupą teorii, które przewidywały istnienie zwiniętych dodatkowych wymiarów ukrytych w naszej klasycznej czterowymiarowej czasoprzestrzeni.

    "Idea dodatkowych wymiarów przestrzennych jest pociągająca z uwagi na możliwość spojrzenia na podstawowe problemy fizyki cząstek z odmiennego punktu widzenia", mówi Willocq.

    Jako fizyk eksperymentalny, Willocq może zrobić więcej niż tylko snuć rozważania. Podczas eksperymentu ATLAS w Wielkim Zderzaczu Hadronów w CERN, Willocq przetestował te teorie.

    Modele oparte na tych teoriach przewidywały, jaki wpływ wywierałyby zwinięte dodatkowe wymiary na wyniki zderzeń protonów w LHC. Zakładały one, że zderzenia będą wytwarzać więcej wysokoenergetycznych cząstek niż się spodziewano.

    Willocq i jego koledzy w trakcie badań nie odkryli jednak nic nietypowego. "To był świetny pomysł i rozczarowujące było widzieć go, jak stopniowo wygasa", mówi, "ale tak działa postęp naukowy – na poszukiwaniu właściwych koncepcji w procesie eliminacji".

    Program badawczy LHC jest znany przede wszystkim z odkrycia i zbadania długo poszukiwanego bozonu Higgsa. Jednak poza zasięgiem fleszy, naukowcy wykorzystują LHC w równie ważnym przedsięwzięciu naukowym: testowaniu, zawężaniu i eliminowaniu setek teorii, proponujących rozwiązania palących problemów w dziedzinie fizyki, np. dlaczego siła grawitacji jest o wiele słabsza niż inne znane oddziaływania, choćby elektromagnetyzm.

    "Tylko jedna odpowiedź jest właściwa,” mówi Willocq. "A nam nie udało się jej jeszcze znaleźć".

    Teraz, gdy naukowcy znajdują się już na końcu drugiej fazy pracy LHC i obrobili przy tym ogromną ilość materiału, wyeliminowali najprostsze wersje wielu teoretycznych koncepcji. Przeczesali czterokrotnie więcej przestrzeni fazowej niż w trakcie poprzednich poszukiwań nowych masywnych cząstek i ustalili ścisłe granice tego, co jest fizycznie możliwe.
    Badania te nie przyciągają uwagi tak jak bozon Higgsa, ale te zerowe wyniki - wyniki, które nie potwierdzają pewnych hipotez - również posuwają fizykę do przodu.

    Nieoczekiwany sygnał

    Śledząc najbardziej oczywiste tropy, fizycy dostosowują swoje metody i rozważają nowe możliwości w poszukiwaniu nowej fizyki.

    Dotychczas fizycy często używali uproszczonej formuły do poszukiwania nowych cząstek. Masywne cząstki powstające w zderzeniach niemal natychmiast się rozpadają, przekształcając w bardziej stabilne cząstki. Jeśli naukowcy znają parametry wszystkich cząstek, są w stanie odtworzyć masę i właściwości pierwotnej cząstki, która je wytworzyła.

    Zadziałało to wspaniale w przypadku odkrycia kwarku wysokiego w 1995 roku czy bozonu Higgsa w 2012 roku. Ale znalezienie kolejnej nowej rzeczy wymaga przyjęcia innej taktyki.

    "Poszukiwania nowej fizyki są większym wyzwaniem niż się spodziewaliśmy", mówi Tulika Bose z eksperymentu CMS, fizyk z Uniwersytetu Wisconsin. „Wyzwania jednak sprawiają, że ludzie wpadają na mądre pomysły".

    Być może naukowcy dotychczas byli tak skoncentrowani na natychmiastowo rozpadających się cząstkach, że przeoczyli całą masę cząstek, które mogą podróżować do kilku metrów, zanim się rozpadną. To wyglądałoby jak fajerwerk eksplodujący losowo w jednym z podsystemów detektorów.

    Naukowcy zastanawiają się teraz, jak zrekonstruować dane w taki sposób, aby można było zarzucić większą sieć i wychwycić ewentualne cząstki z takimi sygnaturami. "Gdybyśmy korzystali tylko ze standardowych metod analitycznych, na pewno nie bylibyśmy uczuleni na coś takiego", mówi Bose. "Nie przeszukujemy już tylko poprzednich analiz, ale wdrażamy innowacyjne pomysły".

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R:

      Przyglądając się z bliska

      Jako że poszukiwania nadmiarowych cząstek pochodzących z kolizji nie przyniosły jeszcze rezultatów w postaci wykrycia dodatkowych wymiarów przestrzennych, Willocq zdecydował się poświęcić część swojego czasu na inną metodę stosowaną w eksperymentach LHC: precyzyjne pomiary.

      Modele przewidują także właściwości cząstek, takie jak częstotliwość ich rozpadu na pewien zestaw cząstek w porównaniu z innym zestawem. Jeśli precyzyjne pomiary wykazują odchylenia od prognoz standardowego modelu fizyki cząstek, może to oznaczać, że w grę wchodzi jakaś nowość.

      "Kilka nowych modeli fizycznych przewiduje większe natężenie rzadkich procesów subatomowych", mówi Bose. "Jednak ich wskaźniki są tak niskie, że nie mieliśmy możliwości ich uchwycić".

      W przeszłości metodą precyzyjnych pomiarów dobrze znanych cząstek obalono pozornie kuloodporne paradygmaty. Na przykład w latach 40. XX wieku pomiar właściwości neutronu zwanej "momentem magnetycznym" pokazał, że nie jest to cząstka fundamentalna, jak wcześniej zakładano. Ostatecznie pomogło to w doprowadzeniu do odkrycia cząstek tworzących neutrony: kwarków.

      Innym przykładem zastosowania precyzyjnego pomiaru jest wykazanie niedopasowania rozpadów pewnych cząstek materii i antymaterii, co doprowadziło do przewidzenia istnienia nowej, kolejnej, grupy kwarków – którą potwierdzono odkryciami kwarków wysokiego i niskiego.

      Planem dla programu badawczego LHC jest zebranie ogromnej ilości danych, które zapewnią naukowcom niezbędną rozdzielczość do zbadania każdego zakamarka Modelu Standardowego.

      "Ta praca w naturalny sposób popycha nasze metody badawcze w kierunku dokonywania bardziej szczegółowych i bardziej precyzyjnych pomiarów, które mogą pomóc nam w opanowaniu ewentualnych odchyleń od normy spowodowanych nową fizyką" - mówi Willocq.

      Ponieważ wiele z przewidywań nigdy nie zostało dokładnie przetestowanych, naukowcy mają nadzieję, że znajdą kilka małych odchyleń, które otworzą drzwi do nowej ery badań nad fizyką. "Natura potrafi być dla nas nieustępliwa", mówi Bose, "ale może natura sprawdza nas przez co czyni nas silniejszymi".

    •  

      pokaż komentarz

      @Fake_R: szacunek za tak szybkie przetłumaczenie artykułu :)

    •  

      pokaż komentarz

      @ArcherID: No, nawet szybko na angielski przełożyli xD

  •  

    pokaż komentarz

    no luzik, to co konkretnie mamy z tych miliardow utopionych w cernie? moze nie zawsze licza sie odkrycia, ale tu mamy przyklad kiedy odkryc nie ma.

    •  

      pokaż komentarz

      ale tu mamy przyklad kiedy odkryc nie ma.

      @mibmib2: Nie ma bo... Ty o nich nie slyszales? Jest cala masa odkryc dzieki LHC, np taki Bozon Higgsa ¯\_(ツ)_/¯

      no luzik, to co konkretnie mamy z tych miliardow utopionych w cernie

      @mibmib2: Postep naukowy.

    •  

      pokaż komentarz

      @mibmib2: Jest taka anegdota że takie same pytania jak ty, premier Wielkiej Brytanii zadawał Faradayowi w 1832 roku na temat prądu elektrycznego. Wtedy to też była tylko ciekawostka naukowa. Najśmieszniejsze że piszesz to za pomocą komputera, który też 100 lat temu był tylko teoretyczną ciekawostka, a półprzewodnictwo na którym opiera się cała dzisiejsza elektronika, także kiedyś było tylko dziwnym wynikiem w laboratorium.

      Nie warto nawet wspominać jak bardzo do przodu posunęła się inżynieria z samego faktu budowy LHC i ile technologii powstało niejako "przy okazji". Nadprzewodniki, trójwymiarowe kolorowe prześwietlenia, terapia protonowa i antyprotonowa w leczeniu raka...

    •  

      pokaż komentarz

      @mibmib2: część dotyczu CERNu, część innych akceleratorów:
      Internet - www.
      tomograf pet, radioterapia, rentgen.
      Mikroskop elektronowy
      Nadprzewodniki
      Nowoczesne półprzewodniki - cała dzisiejsza elektronika.
      Mam wymieniać dalej?

    •  

      pokaż komentarz

      @mibmib2: O ile wierzyć Ledermanowi, to praktycznie cała nowoczesna elektronika nie była by możliwa bez wiedzy, którą zdobyliśmy w różnego rodzaju akceleratorach właśnie.
      I chociaż aktualnie bardzo daleko nam do korzystania na co dzień z innych kwarków niż górny i dolny, to efekt tunelowania elektronów wykorzystuje się do bardzo precyzyjnych pomiarów małych odległości, a w elektronice coraz częściej pojawiają się procesy, które można ogólnie opisać jako kwantowe.

  •  

    pokaż komentarz

    I nie zapomnijmy o tych wszystkich teoriach realizowanych "przy okazji" głównych badań np.: idea stron www powstała właśnie w takich okolicznościach.
    https://pl.m.wikipedia.org/wiki/Tim_Berners-Lee

    Dzięki za tłumaczenie! :)

  •  

    pokaż komentarz

    Tak na marginesie. Przypomniałem sobie słowa pierwszego kola co ,, był" na księżycu. Zapytany o to że już jest historią żyjąca, że będzie na wieki zapamiętany, on odpowiedział że to mało ważne! Bo ,,cała praca wszystkich na ziemi jest najważniejsza"... Później spuścił wzrok.

  •  

    pokaż komentarz

    Oto słynne zdjęcie owego fizyka!

    źródło: static.intelimedia.pl