Был 2016, физика не покладая рук. Четыре года назад коллайдер подтвердил существование бозона Хиггса, предсказанный стандартной моделью. Все шло к тому, что танк должен находить другие новые частицы — сама природа, казалось, требовать от них. Но все данные, собранные учеными, только чтобы разбить их мечты в клочья. Стандартной модели и общей теории относительности работают нормально, но физику чувствую, где-то есть подвох. Они думают, что эти теории являются неполными, не коррелируют друг с другом и иногда приводят к парадоксам, лечение которого пока не нашли. Должно быть что-то еще. Но где искать?
Схроны новых явлений становится меньше. Но физики еще не исчерпали все возможности. Здесь наиболее перспективных направлений в настоящее время изыскиваются.
Столкновения частиц при высоких энергиях, таких как те, которые достигаются с помощью бак, могут произвести все существующие частицы до энергий, которые были в сталкивающихся частиц. Но количество новых частиц зависит от силы их взаимодействия. Частица, которая очень слабо взаимодействует, он может родиться настолько редко, что до сих пор не видел.
Физики предложили много новых частиц, которые попадают в эту категорию, потому что слабовзаимодействующих материал в целом очень похож на темную материю. В частности, к ним относятся слабовзаимодействующих массивных частиц (малодушный), стерильные нейтрино и аксионов (также сильным кандидатом для темной материи).
Эти частицы ищут как использовать прямые измерения просмотра больших танков в шахтах, в ожидании редких взаимодействий, и, глядя на необъяснимые астрофизические процессы, которые могут выступать в качестве косвенного сигнала.
Если эти частицы слабо взаимодействуют Тип, мы бы заметили, если их вес не превышает энергии, который мы достигли с ускорителей частиц на данный момент. В этой категории у нас есть все суперсимметричные частицы-партнеры, которые намного тяжелее, чем частицы стандартной модели, так как суперсимметрия нарушена. Кроме того, при высоких энергиях могут рассматриваться возбуждения частиц, которые присутствуют в моделях с дополнительными измерениями пространства компактификации. Эти возбуждения показаны на определенных дискретных энергетических уровнях, что зависит от размера дополнительных измерений.
Строго говоря, основную роль в возможном обнаружении этой частицы играет не масса, а энергия, необходимая для производства таких частиц. Сильное ядерное взаимодействие, например, показывает, «заключение», что означает, что разорвать кварки нужно много энергии, даже если их массы не очень большие. Поэтому кварки должны иметь компоненты — их часто называют «prename» — которые обладают взаимодействия — «Техниколор» — похожие сильного ядерного. Наиболее очевидная модель Техницвета вступил в конфликт с данными десятков лет назад. Но идея продолжает жить, и хотя выживших модель не пользуется особой популярностью, скидка на нее не стоит.
Эти эффекты смотрят на танк и высокоэнергетических космических лучей.
Высоко-прецизионные тесты стандартной модели процессов измерений дополнением при высоких энергиях. Они могут быть чувствительны к минимальным эффекты, связанные с виртуальными частицами, энергия которых слишком высока, чтобы быть получены на ускорителях, но очень важно при низких энергиях за счет квантовых эффектов. Примером является распад протона, нейтрона-antineutron колебаний, мюон G-2, который kaonic колебаний. Для всех этих примеров экспериментирует в поисках отклонений в стандартной модели, и точность этих измерений постоянно растет.
Еще более жесткое испытание — поиски безнейтринного двойного бета-распада, что бы показать, что нейтрино-это частицы Майораны, совершенно новый тип частиц.
В молодой Вселенной, материя была значительно плотнее и горячее, чем мы могли бы надеяться когда-либо достигнуть в наших ускорителей частиц. Поэтому остальные из этих подписей времени может дать нам новую пищу для размышлений. Колебания температуры в космическом микроволновом фоне могли тестовых сценариев инфляции или ее альтернативы, может наша Вселенная выжить «большая кража» вместо «большого взрыва» и quantales в то время в тяжести.
Некоторые подписи новой физики проявляются на больших расстояниях, и не малые. Нерешенным остается вопрос, например, форму Вселенной. Является ли она бесконечно большой или замыкается сама в себе? И если да, то как? Одно из исследований, посвященных этому вопросу, является поиск повторяющихся закономерностей в колебаниях температуры космического микроволнового фона (реликтового излучения). Если мы живем в мультиверсе вселенные могли бы случайно столкнуться, что бы оставить след в УМК. Еще одно явление, которое может происходить на больших расстояниях, это пятая власть, которая может привести к легким нарушениям общей теории относительности.
Не все эксперименты являются большие и дорогие. Хотя открытие «на коленке» становится все меньше, вероятно, просто потому, что многое уже опробовано и сделано, остаются области, где небольшой лаборатории эксперименты могут направлять нас на новый след. Особенно это касается квантовой механики, где крошечные механизмы и детекторы позволяют осуществлять ранее невозможные эксперименты. Может быть, однажды мы сможем разрешить спор о «правильной» интерпретации квантовой механики, просто измерив, какая из них верна.
Физика еще очень далека от завершения. Становится все труднее испытания новой фундаментальной теории, но мы постепенно расширяем границы многих существующих экспериментов. Где-то там может быть новая физика; нам просто нужно увеличить энергию, точность и искать все более тонкие эффекты. Если природа добра к нам, в этом десятилетии мы сможем уничтожить стандартной модели и пойти в новую вселенную за пределами.
Где новая физика?
Илья Хель
