การชนกันของโปรตอนครั้งต่อไปเป็นสัญญาณของฟิสิกส์ใหม่ สล็อตเว็บตรง แตกง่าย เมื่อนักวิจัยปฏิบัติการ Large Hadron Collider หรือ LHC นอกเมืองเจนีวาค้นพบ Higgs boson มันสิ้นสุดความพยายามนานหลายทศวรรษในการเติมช่องว่างสุดท้ายในแคตตาล็อกอนุภาคและแรงของสสารของนักฟิสิกส์ ตอนนี้มาถึงส่วนที่ยาก นักฟิสิกส์รู้ว่าแคตตาล็อกของพวกเขาเป็นเพียงจุดเริ่มต้นเท่านั้น จักรวาลยังมีอะไรอีกมากมายที่ต้องอธิบาย แต่ผลลัพธ์รอบแรกของ LHC ไม่มีเบาะแส ไม่มีแผนงานสำหรับการเจาะลึก
“เราไม่รู้ว่าจะเชื่อมโยงสิ่งที่เรารู้กับสิ่งที่เราไม่รู้ได้อย่างไร” Tara Shears นักฟิสิกส์เชิงทดลองจากมหาวิทยาลัย Liverpool ในอังกฤษกล่าว
เมื่อ LHC ที่อัปเกรดแล้วเริ่มรวบรวมข้อมูลจากการชนของโปรตอนด้วยความเร็วสูงในวันที่ 3 มิถุนายน หลังจากที่หายไปสองปีกว่า นักฟิสิกส์ต่างกังวลว่าการกระทำที่สองของเครื่องจะนำไปสู่การค้นพบอนุภาคและแรงใหม่ๆ ที่เพิ่มหน้าลงในแค็ตตาล็อกหรือไม่ “ฉันมองโลกในแง่ดีอย่างระมัดระวัง” นาธาเนียล เครก นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัยแคลิฟอร์เนีย ซานตาบาร์บารากล่าว “มีความเป็นไปได้สูงที่บางสิ่งจะเกิดขึ้น”
นักวิจัยกล่าวว่าคำแนะนำของฟิสิกส์ใหม่อาจมาในรูปแบบของพฤติกรรมแปลก ๆ ของอนุภาค ฮิกส์ที่แปลกประหลาดเล็กน้อยหรือพลังงานที่หายไปอย่างลึกลับ การพัฒนาเหล่านั้นอาจปรากฏขึ้นในไม่ช้าหลังจากที่เครื่องรีสตาร์ท หรืออาจต้องใช้เวลาเป็นทศวรรษหรือมากกว่าของการวิเคราะห์ที่อุตสาหะ
ในปี 1970 นักฟิสิกส์ได้คิดค้นแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์อนุภาค ซึ่งอธิบายชุดของชิ้นส่วนปริศนา — อนุภาคและแรง — และแสดงให้เห็นว่าพวกมันสามารถประกอบเข้าด้วยกันเพื่อสร้างภาพที่เชื่อมโยงกันซึ่งอธิบายธรรมชาติได้อย่างไร เมื่อถึงเวลาที่ LHC เริ่มทำการทดลองครั้งแรกในฤดูใบไม้ผลิปี 2010 นักฟิสิกส์ได้ค้นพบชิ้นส่วนปริศนาทั้งหมดยกเว้นชิ้นเดียว: Higgs boson ซึ่งจำเป็นสำหรับการอธิบายว่าอนุภาคอื่นๆ บางตัวได้รับมวลอย่างไร ภายในเวลาสองปี นักฟิสิกส์ของ LHC พบ Higgs และไขปริศนาโมเดลมาตรฐานสำเร็จ ( SN: 7/28/12, p. 5 )
โมเดลมาตรฐานอธิบายเรื่องธรรมดาได้อย่างสวยงาม แต่ไม่มีคำอธิบายสำหรับองค์ประกอบส่วนใหญ่ของเอกภพ ซึ่งรวมถึงสิ่งลึกลับ เช่น สสารมืดที่ครอบงำมวลของกาแลคซี่ การค้นพบที่แปลกประหลาดใดๆ ที่ LHC เช่น คุณสมบัติที่ไม่คาดคิดของ Higgs หรือชุดอนุภาคที่มีพฤติกรรมผิดปกติ อาจให้ข้อมูลเบาะแสของอนุภาคและแรงที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน ทว่าการค้นพบฮิกส์นั้นเป็นไฮไลท์เพียงอย่างเดียวของการดำเนินการเปิด LHC สามปีแรก นักฟิสิกส์ที่น่าผิดหวังที่คาดว่าจะมีการค้นพบที่น่าประหลาดใจมากขึ้น นักฟิสิกส์ทฤษฎีของมหาวิทยาลัยบอสตัน Kenneth Lane กล่าวว่า “ความจริงที่ว่ากลุ่มฮิกส์เป็นสิ่งที่น่าตื่นเต้นเพียงอย่างเดียวก็ทำให้รู้สึกไม่สบายใจ
การขาดการพัฒนาที่ไม่ใช่ของฮิกส์หลังจากการชนกันของโปรตอนมากกว่าหนึ่งล้านล้านครั้งอาจดูเหมือนจะให้ผลเช่นเดียวกันเมื่อ LHC กลับสู่การทำงาน ทว่า LHC ที่ปรับปรุงใหม่ไม่ใช่การหล่อดอกของตัวเก่า ในระหว่างการทดสอบวันที่ 20 พฤษภาคมเพื่อเตรียมพร้อมสำหรับการรีสตาร์ท นักฟิสิกส์ของ LHC ชนโปรตอนด้วยพลังงานที่สร้างสถิติที่ 13 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์หรือ 13 TeV ซึ่งเพิ่มขึ้นเกือบสองเท่าของการชนครั้งแรกของเครื่องในปี 2010 พลังงานที่สูงขึ้นแปลเป็นความสามารถที่ดีขึ้น เพื่อผลิตและตรวจจับอนุภาคที่มีมวลมากขึ้น ตัวอย่างเช่น gluino ซึ่งเป็นอนุภาคที่เสนอนอกเหนือจากรุ่นมาตรฐานที่สามารถชั่งน้ำหนักได้ระหว่าง 1 ถึง 2 TeV ควรยื่นออกมาเหมือนนิ้วโป้งหากมีอยู่
นอกเหนือจากการอัพเกรดพลังงาน
โปรตอนจะชนกันประมาณหนึ่งพันล้านครั้งต่อวินาที เทียบกับ 600 ล้านครั้งต่อวินาทีเมื่อห้าปีก่อน อัตราการชนที่เพิ่มขึ้นจะช่วยให้ผู้ทดลองสามารถแยกลายเซ็นของอนุภาคใหม่ออกจากเสียงที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ซึ่งเกิดขึ้นเมื่อติดตามคลื่นยักษ์ของเศษเล็กเศษน้อยอย่างรวดเร็วยิ่งขึ้น
ด้วยการปรับปรุงแบบคู่ ในอีกสามปีข้างหน้า LHC ควรผลิต Higgs bosons ได้ประมาณ 10 เท่า เมื่อเทียบกับ 500,000 โดยประมาณที่ผลิตโดยเครื่องจักรรุ่นแรก (ตรวจพบเพียงเศษเสี้ยวของ Higgs เหล่านั้นเท่านั้น) ประสิทธิภาพที่เพิ่มขึ้นจะช่วยให้นักฟิสิกส์ตรวจสอบคุณสมบัติของอนุภาคอย่างละเอียดและเปรียบเทียบการวัดกับการคาดการณ์แบบจำลองมาตรฐาน ความคลาดเคลื่อนของอัตราที่ฮิกส์สลายตัวเป็นโฟตอนอาจบ่งชี้ว่าอนุภาคหรือแรงที่ใหม่ในฟิสิกส์กำลังรบกวนกระบวนการนี้
ฮิกส์สามารถเปิดเผยฟิสิกส์ใหม่ในลักษณะอื่นได้เช่นกัน บางที Higgs bosons อาจเกิดจากอนุภาคที่หนักกว่าที่ยังไม่ได้ค้นพบ Matt Strassler นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีของมหาวิทยาลัยฮาร์วาร์ดกล่าว หรือพวกฮิกส์อาจสลายตัวเป็นอนุภาคที่เบากว่าที่ไม่เคยเห็นมาก่อน จากจำนวน Higgs bosons ที่สังเกตได้จนถึงตอนนี้ Strassler กล่าวว่า “การสลายตัวมากถึง 1 ใน 10 อาจเป็นสิ่งที่โมเดลมาตรฐานไม่ได้คาดการณ์ไว้”
นักฟิสิกส์ไม่เพียงแต่อธิษฐานขอคำใบ้เกี่ยวกับฟิสิกส์ใหม่เท่านั้น Strassler เน้นย้ำ เขากล่าวว่ามีเหตุผลที่ดีมากที่จะเชื่อว่า LHC ควรหาอนุภาคใหม่ ประการหนึ่ง มวลของ Higgs boson ประมาณ125.09 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ดูเหมือนจะต่ำอย่างไม่ล่อแหลมหากการสำรวจสำมะโนประชากรของอนุภาคเสร็จสมบูรณ์อย่างแท้จริง การคำนวณต่างๆ ตามทฤษฎีกำหนดว่ามวลฮิกส์ควรเทียบได้กับตัวเลขที่เรียกว่ามวลพลังค์ ซึ่งมีขนาดประมาณ 17 คำสั่งของขนาดที่สูงกว่าความสูงที่วัดได้ของโบซอน ( SN Online: 10/22/13 ) สล็อตเว็บตรง แตกง่าย / ซีรีย์จีน พากย์ไทย
