|  | 22 февраля 2015 | Новости науки и техники

Большой Адронный Коллайдер готовится к обнаружению частиц темной материи и разгадке связанных с ними тайн

Большой Адронный Коллайдер


Модернизированный Большой Адронный Коллайдер (БАК), получивший возможность разгонять частицы до рекордного на сегодняшний уровень значения энергии, готовится к первым запускам, которые должны начаться уже в следующем месяце. Большая мощность ускорителя позволит ему вторгнуться в совершенно новые сферы физики, одной из которых является область, имеющая отношение к частицам темной материи, которая, наряду с таинственными силами темной энергии, оказывает огромное влияние на все процессы, происходящие во Вселенной.

Напомним нашим читателям, что темная материя получила свое название из-за того, что она не поглощает и не излучает свет и электромагнитные волны любого другого диапазона. На присутствие темной материи указывают лишь косвенные факторы, эффекты ее гравитационного воздействия на облака космического газа и пыли, звезды, галактики, скопления галактик и другие сверхмассивные космические объекты.

Исходя из имеющихся накопленных данных, ученые подсчитали, что на долю обычной (видимой и ощутимой) материи приходится всего около 5 процентов от общего количества материи во Вселенной. Остальная часть приходится на темную материю и так называемую темную энергию, которая проявляется в виде отталкивающих сил, ответственных за процесс расширения Вселенной.

"То, что мы знаем о темной материи - это то, что она существует. Но кроме этого факта нам неизвестно еще практически ничего" - рассказывает Майкл Уильямс (Michael Williams), ученый-физик из Массачусетского технологического института, - "Для всего человечества будет очень полезно, если мы начнем понимать, чем на самом деле является темная материя и как ее влияние затрагивает процессы развития галактик и Вселенной в целом. Мы только начинаем пытаться приоткрыть двери в эту область физики элементарных частиц, ступая в полную неизвестность. И эта невероятно захватывающая область сулит нам множество достижений и новых технологий, которые сейчас не могут даже вообразить себе самые искушенные писатели-фантасты".

В 2012 году исследователи Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на самом мощном ускорителе частиц, обнаружили новую элементарную частицу, называемую бозоном Хиггса, которая, как считают ученые, отвечает за наличие массы у других элементарных частиц. В результате проделанной работы в 2013 году Нобелевская премия по физике была присуждена двум ученым, которые в свое время выдвинули теоретическое обоснование возможности существования этой частицы.

После совершения столь громкого открытия, Большой Адронный Коллайдер был остановлен на двухлетнюю модернизацию, после которой его мощность поднимется в два раза. После этого эксперименты, которые будут проводиться на коллайдере, смогут предоставить доказательства существования различных вариантов бозона Хиггса и других, не менее интересных частиц, таких, как гипотетические "суперсимметричные" противоположности и "партнеры" кварков, лептонов и других частиц, входящих в основу Стандартной Модели. И самыми легкими из семейства этих "призрачных" частиц могут быть частицы, образующие темную материю.

"Мы еще не знаем, что представляют собой эти частицы. Это могут быть "суперсимметричные партнеры" фотона - фотино (photino), гравитона - гравитино (gravitino) или другой легкой элементарной частицы" - рассказывает Беате Хайнеман (Beate Heinemann), профессор физики из Калифорнийского университета в Беркли, - "Самые легкие частицы и их "суперсимметричные партнеры" должны быть достаточно стабильны для того, чтобы они могли существовать, начиная с момента создания Вселенной 13.8 миллиардов лет назад. Кроме этого, быстрее всего легкие частицы темной материи должны быть полностью электрически нейтральны".

В зависимости от того, сколько энергии требуется для формирования подобных частиц, будет зависеть время, требующееся для их обнаружения и изучения. "Мы еще не знаем, какова масса и энергия этих частиц. Из-за этого мы сможем обнаружить их следы и в следующем году или через 10 лет. Но сейчас мы знаем, что мы будем искать, и рано или поздно мы обязательно найдем это" - рассказывает профессор Хайнеман.

Вполне вероятно, что частицы темной материи не будут обнаружены при помощи экспериментов на Большом Адроном Коллайдере. Тем не менее, эксперименты, направленные на поиски частиц темной материи, могут дать подсказки, указывающие направление действий ученым, ведущим поиски этих частиц на Земле и в космосе.




Ключевые слова:
Большой, Адронный, Коллайдер, БАК, Мощность, Столкновение, Эксперимент, Частица, Темная, Материя, Энергия

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • Обнаружена карликовая галактика, имеющая рекордно высокую концентрацию темн ...
  • Большой Адронный Коллайдер выходит на полную мощность и устанавливает рекор ...
  • Ученые-физики CERN обнаружили две новые субатомные частицы
  • Один из главных кандидатов вычеркнут из списка поисков темной материи
  • В 2013 году начнется "новая эра" в физике и исследованиях




  • 22 февраля 2015 09:53
    #1 Написал: ARMINS

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    На поиски не существующей чёрной кошки в чёрной комнате запускают модернизированный сверхмощный коллайдер. Какашки этой кошки были обнаружены ещё в 2012-м году. Учённые утверждают, что наличие какашек указывает на наличие массы и самой кошки,что доказывает её существование...

    А может это и не кошка нагадила, а?
        
    22 февраля 2015 11:23
    #2 Написал: sayrus

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: ARMINS
    сле соверше

    +
        
    22 февраля 2015 20:30
    #3 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Для физиков-ядерщиков любой ускоритель частиц это просто как святой грааль. Вот только предназначение немного различается. LHC изначально запиливали как устройство для поиска неуловимой частицы бозон Хиггса, которая, якобы, дает массу всем остальным частицам. Ничего не нашли, зато сделали ряд побочных открытий. На других ускорителях задачи ставятся поскромнее, но для науки не менее важные - пытаются исследовать барионные частицы материи, то бишь саму основу нашего мироздания. В попытках моделировать процессы, протекающие в ядрах звезд, сделано уже немало открытий в физике частиц, и продолжают. Так что, сарказм тут не совсем уместен. Без подобных устройств многие теории так и оставались бы теориями. Да, это затратно, во всех смыслах, но без этого нельзя.

    ЗЫ Слышал, что обираются строить гораздо более большой и мощный ускоритель. Будем следить за новостями.
        
    22 февраля 2015 20:49
    #4 Написал: Zerger

    Публикаций: 0
    Комментариев: 773
    да же если нечего сверх фи номинального на БАК не откроют, УЖЕ БОЛЬШАЯ польза от строительства БАК получена и продолжает расти - это ИНЖЕНЕРНЫЕ РЕШЕНИЯ, ОПЫТ СТРОИТЕЛЬСТВА И ЭКСПЛУАТАЦИИ такого сложного научного инструмента!


    --------------------
        
    22 февраля 2015 22:41
    #5 Написал: Zzogg

    Публикаций: 0
    Комментариев: 0
    Цитата: CodeX
    LHC изначально запиливали как устройство для поиска неуловимой частицы бозон Хиггса, которая, якобы, дает массу всем остальным частицам. Ничего не нашли, зато сделали ряд побочных открытий.


    Как это не нашли, если нашли?
        
    23 февраля 2015 09:09
    #6 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120

    Как это не нашли, если нашли?

    Нашли, опровергли, опять нашли, снова опровергли. Рановато для таких откровений в науке. Когда найдут нечто подобное, наука совершит квантовый скачок в развитии
        
    23 февраля 2015 16:12
    #7 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Цитата: CodeX
    Нашли, опровергли, опять нашли, снова опровергли. Рановато для таких откровений в науке. Когда найдут нечто подобное, наука совершит квантовый скачок в развитии

    Никаких опровержений не было. Были уточнения по ходу набора статистики.
    Бозон Хиггса найден и Нобелевская премия выдана.
    Надо хоть немного в курсе быть.
        
    23 февраля 2015 16:46
    #8 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    2 radio

    Самим то не смешно, а?)) нашли они. Это оправдание перед общественностью за потраченные средства. Вы понятия не имеете даже приблизительно, что же такое этот бозон, верно?

    ЗЫ Нобелевка получена за предсказание модели Хиггса, а не за открытие. уже не протяжении многих лет существует огромное количество экспериментальных данных, с противоречивыми показаниями. В данном случае приняли поскорее утверждение, что последняя зарегистрированная частица не выходит за рамки модели, не более того.
        
    23 февраля 2015 20:08
    #9 Написал: beany85

    Публикаций: 0
    Комментариев: 1017
    CodeX, но частица, теоретически, то такая ведь существует? Не может не существовать! Ведь даже кварки из разных частиц состоят, возможно даже из этих бозонов, просто на фоне разновидностей кварков эти частицы просто не рассмотришь. Вот и гоняют БАК, вроде, не безрезультатно и частицу нашли... отдельно, саму по себе, на порядки меньше кварков и с большей энергией!


    --------------------
        
    24 февраля 2015 11:05
    #10 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Цитата: CodeX
    2 radio

    Самим то не смешно, а?)) нашли они. Это оправдание перед общественностью за потраченные средства. Вы понятия не имеете даже приблизительно, что же такое этот бозон, верно?

    ЗЫ Нобелевка получена за предсказание модели Хиггса, а не за открытие. уже не протяжении многих лет существует огромное количество экспериментальных данных, с противоречивыми показаниями. В данном случае приняли поскорее утверждение, что последняя зарегистрированная частица не выходит за рамки модели, не более того.


    Ну-ну, все учёные врут, но вы их вывели на чистую воду! Мировой заговор раскрыли! Нобелевский комитет - мошенники, выдали премию Хиггсу за его теорию, а самого виновника торжества - бозона - НА САМОМ ДЕЛЕ не нашли! вы точно это знаете, сидя где-то там в тысячах км от мировой науки.
    Это не смешно, потому что не лечится.

    Цитата: beany85
    CodeX, но частица, теоретически, то такая ведь существует?

    Бозон Хиггса найден с вероятностью 99,9999%.
        
    25 февраля 2015 08:27
    #11 Написал: CodeX

    Публикаций: 0
    Комментариев: 120
    Ну-ну, все учёные врут, но вы их вывели на чистую воду! Мировой заговор раскрыли! Нобелевский комитет - мошенники, выдали премию Хиггсу за его теорию, а самого виновника торжества - бозона - НА САМОМ ДЕЛЕ не нашли! вы точно это знаете, сидя где-то там в тысячах км от мировой науки.
    Это не смешно, потому что не лечится.

    Ув. тов. radio! да не расстраивайтесь вы так) все будет хорошо! Просто станьте уравновешеннее, спокойнее и добрее, и будет вам счастье. А что касается моей близости от мировой науки, то я уже более полутора лет нахожусь на территории научного комплекса, проводя тут 90% суточного времени :) Успехов!
        
    25 февраля 2015 11:06
    #12 Написал: zlat

    Публикаций: 0
    Комментариев: 481
    Цитата: CodeX
    что последняя зарегистрированная частица не выходит за рамки модели, не более того.

    Вы имеете в виду, что одна(или сколько их там) зарегистрированная частица на БАК попадает под стандартную модель. Т.е остальные 99.99(сколько там надо девяток?)% частиц мы игнорируем, ибо они не годятся для подтверждения модели Хиггса, я вас правильно понял?
        
    25 февраля 2015 14:31
    #13 Написал: radio

    Публикаций: 0
    Комментариев: 175
    Все частицы, регистрируемые детекторами коллайдера строго соответствуют предсказаниям Стандартной модели.
    Больше того, специально придумываются разные измерения, чтобы найти отклонения от Модели. Такая находка - ещё одна нобелевка и работа учёным на десятилетия. Но, к сожалению, пока ничего не найдено.
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.