Если бы вы думали, что каким-либо квантовым открытиям придется подождать, пока Большой адронный коллайдер (LHC) снова не включится в 2009 году, вы были бы неправы. Похоже, что ускоритель частиц Tevatron в Фермилаб в Батавии, штат Иллинойс, обнаружил ...
…что-то.
Ученые из Tevatron неохотно приветствуют новые результаты от детектора коллайдера в Fermilab (CDF) как «новое открытие», поскольку они просто не знаю о чем свидетельствуют их результаты. Во время столкновений между протонами и антипротонами CDF контролировал распад нижних кварков и нижних антикварков в мюоны. Однако ученые CDF обнаружили нечто странное. Очень много мюоны генерировались при столкновениях, и мюоны были появляется за пределами трубы луча…
Tevatron был открыт в 1983 году и в настоящее время является самым мощным ускорителем частиц в мире. Это единственный коллайдер, который может ускорять протоны и антипротоны до энергий 1 ТэВ, но он будет превзойден LHC, когда он, наконец, начнет работать где-то в начале следующего года. Как только LHC перейдет в режим онлайн, субатомное пламя будет передано на европейский ускоритель, а Tevatron будет подготовлен к выводу из эксплуатации в 2010 году. Но до того, как этот мощный объект закроется, он еще некоторое время продолжит исследовать материю.
В недавних экспериментах по столкновению протонов ученые, использующие CDF, начали видеть то, что они не могли объяснить нашим современным пониманием современной физики.
Столкновения частиц происходят внутри «пучковой трубы» шириной 1,5 см, которая коллимирует пучки релятивистских частиц и фокусирует их в точку, где происходит столкновение. После столкновения образующиеся брызги частиц обнаруживаются окружающими слоями электроники. Однако команда CDF обнаружила, что после столкновения генерируется слишком много мюонов. Плюс, мюоны генерировались необъяснимо снаружи труба луча без следов, обнаруженных во внутренних слоях детекторов CDF.
Представитель CDF Якобо Кенигсберг стремится подчеркнуть, что необходимо провести дополнительные расследования, прежде чем можно будет прийти к объяснению. «Мы не исключили мирского объяснения этому, и я хочу сделать это очень ясно," он сказал.
Однако теоретики не настолько замкнуты и очень взволнованы тем, что это может означать для Стандартной модели субатомных частиц. Если обнаружение этих избыточных мюонов действительно окажется правильным, «неизвестная» частица имеет время жизни 20 пикосекунд и способна проходить 1 см через боковую часть трубки пучка, а затем распадаться на мюоны.
Дэн Хупер, другой ученый из Fermilab, отмечает, что если это действительно неизвестная ранее частица, это будет огромным открытием. «Сантиметр - это долгий путь для большинства видов частиц, чтобы сделать его до распада«Говорит. «Слишком рано говорить об этом. При этом, если окажется, что существует новая «долгоживущая» частица, это было бы очень важно.”
Нил Вайнер из Нью-Йоркского университета согласен с Хупером. «Если это правильно, это просто невероятно захватывающе," он говорит. «Это было бы признаком физики, возможно, даже более интересным, чем мы предполагали заранее.”
Ускорители частиц имеют долгую историю получения неожиданных результатов, возможно, это может быть индикатором частицы, которая ранее была упущена или, что более интересно, не предсказано, Естественно, ученые спешат предположить, что за всем этим стоит темная материя.
Вейнер с коллегой Нимой Аркани-Хамед разработали модель, которая предсказывает существование частиц темной материи во Вселенной. В их теории частицы темной материи взаимодействуют между собой через несущие силу частицы массой приблизительно 1 ГэВ. Было рассчитано, что мюоны CDF, генерируемые вне пучка, производятся «неизвестной» распадающейся родительской частицей с массой приблизительно 1 ГэВ.
Сравнение поразительно, но Вайнер быстро указывает, что требуется дополнительная работа, прежде чем результаты CDF могут быть связаны с темной материей. «Мы пытаемся понять это," он сказал. «Но я был бы взволнован данными CDF независимо.”
Возможно, нам не нужно ждать LHC, некоторая новая физика может быть обнаружена до того, как новый ускоритель CERN будет даже отремонтирован ...
Источник: Новый Ученый
