https://frosthead.com

האם היקום שלנו הוא סופר-סימטרי?

קבריידר הגדול הגדול, מאיץ החלקיקים הגדול והמפורסם בעולם, ייפתח מחדש במרץ לאחר שדרוג בן שנים. אז מה הסדר הראשון של העסק עבור הרוכב שאתחל מחדש? לא פחות מאשר לחפש חלקיק שמאלץ את הפיזיקאים לשקול מחדש את כל מה שהם חושבים שהם יודעים על אופן פעולתו של היקום.

מאז המחצית השנייה של המאה העשרים השתמשו הפיזיקאים במודל הסטנדרטי של הפיזיקה כדי לתאר כיצד חלקיקים נראים ופועלים. אך למרות שהמודל מסביר כמעט כל מה שמדענים צפו באמצעות מאיצי חלקיקים, הוא אינו מהווה כל מה שהם יכולים לצפות ביקום, כולל קיומו של חומר אפל.

שם נכנס העל-סימטריה, או SUSY. העל-סימטריה חוזה שלכל חלקיק יש את מה שהפיזיקאים מכנים "חלק-על" - חלקיק מסיבי-אטומי מסיבי יותר שפועל כמו תאום של החלקיק שאנחנו יכולים לראות. לכל חלקיק הניתן לצפייה יש סוג של סופר-שותף משלו, המזדווג בין בוזונים ל"פרמיונים ", אלקטרונים עם" סלקקטרונים ", קווארקים עם" ריבועים ", פוטונים עם" פוטינו ", וגלונים עם" גלוינוס ".

אם מדענים היו מסוגלים לזהות חלקיק-על בודד, הם יכולים להיות בדרכם לתיאוריה שלמה יותר של פיזיקת החלקיקים שמסבירה על חוסר עקביות מוזר בין הידע הקיים לתופעות ניתנות לצפייה. מדענים השתמשו ב- Large Hadron Collider בכדי לזהות חלקיקי בוזון של היגס בשנת 2012, אך הוא לא התנהג כמו שציפה. הפתעה אחת הייתה שמסתו הייתה הרבה יותר קלה ממה שחזה - חוסר עקביות שיוסבר על ידי קיומו של חלקיק סופר-סימטרי.

מדענים מקווים כי ה- LHC שהופעל מחדש - וחזק יותר - יחשוף חלקיק כזה. "אנרגיות גבוהות יותר ב- LHC החדש עשויות להגביר את ייצור החלקיקים העל-סימטריים ההיפותטיים המכונים gluinos על ידי גורם של 60, ולהגדיל את הסיכוי למצוא את זה", מדווחת אמילי קובר למדע .

אם ה- LHC היה חושף חלקיק-על בודד, זה לא היה רק ​​ניצחון עבור העל-סימטריה כתיאוריה - זה יכול להיות צעד לעבר הבנת מקורות היקום שלנו. אבל זה יכול גם ליצור עבודה רבה עבור מדענים - אחרי הכל, יקום על-סימטרי הוא כזה שיכול להכיל לפחות פי שניים חלקיקים. מייקל וויליאמס מהמכון הטכנולוגי של מסצ'וסטס אומר ל- BBC שהוא מוכן לאתגר אך מודה שזה יכול להיות מסובך:

למצוא כל חלקיק שיכול להיות מועמד לחומר אפל זה נחמד מכיוון שנוכל להתחיל להבין איך זה משפיע על הגלקסיה ועל התפתחות היקום, אבל זה גם פותח את הדלת לכל מה שיש בצד השני, שאין לנו מושג מה האם יש.

האם היקום שלנו הוא סופר-סימטרי?