П’ять завдань модернізованого адронного коллайдера фізики взялися за створення світу та темну
Фізики хочуть нову фізику
Коли ВАК тільки збудували, хтось із вчених народив афоризм: "Ми спробуємо побачити, що вийде і спробуємо зрозуміти що це означає". Нині афоризм став навіть актуальнішим. Тому що вчені мають намір вторгнутися зовсім у невідоме.
Всередині колайдера: справа труба, всередині якої літають протони.
- Настав час для нової фізики, - заявивРольф Хойєр (Rolf Heuer), генеральний директор CERN. - Стали надходити перші дані. Подивимося, що вони нам відкриють про те, як працює наш Всесвіт.
Що він тепер шукає
Ніхто не приховував, що головне завдання БАКа у першій серії експериментів полягало в тому, щоб знайти бозон Хіггса, якому належить існувати згідно з прийнятими фізичними теоріями. Або, навпаки, не знайти та переконатися, що прийняті теорії нікуди не годяться. Проте виявили. За що вченим, що передбачили існування бозона Хіггса - Франсуа Енглеру і власне самому Пітеру Хіггсу в 2013 році була присуджена Нобелівська премія з фізики. Які плани на майбутнє?
Протони стикаються, розбиваються вщент і це фіксують і візуалізують детектори БАКа.
У серії експериментів на модернізованому БАКУ - подвоєній потужності, які закінчаться у 2018 році - якраз до чемпіонату світу з футболу в Україні, ученим хотілося б ось чого:
1. Отримати темну матерію. За теорією, цієї субстанції у нашому Всесвіті аж 85 відсотків. Але практично вона поки що невловима. Невідомо, із чого складається темна матерія, де, як і чому ховається.
Фізики не впевнені, що зможуть побачити темну матерію безпосередньо.розраховують зареєструвати частки, куди вона розпадається. Аналогічно було виявлено, до речі, і бозон Хіггса.
2. Вибити з протонів якісь екзотичні частинки - наприклад, суперсиметричні, які є більш важкими версіями звичайних частинок. Теоретично, вони знову ж таки повинні існувати.
3. Зрозуміти, куди поділася антиматерія. За існуючими нині фізичними теоріями, наш світ існувати не повинен би. Адже як нас запевняють, утворився він у результаті Великого Вибуху, коли щось неймовірно крихітне і неймовірно щільне раптом "вибухнуло", розширилося і перетворилося на матерію. Однак разом з нею мала утворитися і антиматерія - рівно стільки ж, скільки і матерії. Далі їм слід було анігілювати - тобто зникнути зі спалахом світла. Результат - ніякого Всесвіту. Однак вона є. А якщо так, то в результаті чогось матерії побільшало, ніж антиматерії. Що й призвело, зрештою, до появи всього сущого. Але що спричинило плідний дебютний перекос? І куди, зрештою, поділася вся антиматерія? Нерозв'язні загадки. Ось їх і спробують вирішити, отримуючи в експериментах на ВАК частинки антиматерії.
4. Дізнатися, чи існують додаткові виміри. Теорія цілком припускає, що в нашому світі не три виміри - довжина, висота, ширина (X, Y, Z), а набагато більше. Від цього, мовляв, і гравітація поводиться набагато слабше, ніж інші фундаментальні взаємодії. Її сили йдуть до інших вимірів.
Фізики вважають: довести існування додаткових вимірів можна. Для цього потрібно виявити частинки, які можуть існувати лише за наявності додаткових вимірів. Відповідно, у нових експериментах на БАКУ вони – фізики – спробують це зробити.
5. Влаштувати щось на кшталт створення світу. Фізики мають намір відтворити перші миті життя Всесвіту. Повернутися до витоків повинні дозволити експерименти, в яких замість протонів зіштовхуватимуть куди більш важкі іони свинцю. І виробляти субстанцію, яка з'явилася приблизно 13,7 мільярда років тому одразу після Великого Вибуху. І внаслідок його. Адже саме з цієї головоломної події нібито сталося створення світу. І спочатку в ньому – світі – не було ні атомів, ні тим більше молекул, а існувала лише так звана кварк-глюонна плазма. Її і породять вщент розбиті після лобових зіткнень іони свинцю.
Колишні аналогічні експерименти мало що прояснили – не вистачало потужності зіткнень. Нині її збільшено вдвічі. І плазма повинна вийти такою, з якої і складався новонароджений Всесвіт.
За однією з гіпотез, щойно з'явившись, Всесвіт поводився зовсім не як газ. Як передбачалося раніше. Скоріше була рідкою – щільною та надгарячою. І вираз "кварк-глюонний суп", який застосовували до первинної матерії в ній, можливо, виявиться не просто образним.
За альтернативної точки зору, спочатку був створений неймовірно гарячий газ, потім він перетворився на щось гаряче та рідке. А вже потім - з цього - поступово став "спливати" навколишній світ. Можливо, нові експерименти на надмірній потужності дозволять точніше розібратися в первинній матерії. І визначити, рідка вона була чи газоподібна.
Дослідники радіють початку нової серії експериментів.