Higgs-Boson Teilchen Entdeckung kann helfen, dunkle Materie Geheimnisse zu enthüllen

Die Entdeckung eines neuen subatomaren Teilchen, die wahrscheinlich das schwer fassbare Higgs-Boson ist — ein Teilchen dachte, alle andere Materie ihre Masse geben – wäre ein wichtiger Schritt zur Aufdeckung der unsichtbaren Sachen, aus denen sich der Großteil des Universums Physiker sagen.

In einer viel-gehypten Ankündigung gestern (4. Juli) aus der Welt der größte Atom Smasher, der Large Hadron Collider in der Schweiz, berichteten Wissenschaftler Hinweise auf ein neues "Higgs-Like" Teilchen mit rund 125 Mal die Masse des Protons.

Die Forscher behauptet, ein hohes Maß an Gewissheit, dass das neue Teilchen das lang ersehnte Higgs-Boson, das gedacht wird ist, zu beantworten, wie alle anderen Materie Masse besitzt. Lange gesucht nach Higgs ist das fehlende Glied in der herrschenden Theorie der Teilchenphysik, bekannt als das Standard-Modell, sondern Suche nach dem Higgs hat auch weitreichende Auswirkungen: Er öffnet die Tür jenseits des Standardmodells zur Erklärung der Existenz der dunklen Materie, die mysteriöse Substanz weit gedacht, um 83 Prozent aller Materie im Universum ausmachen.

Dunkler Materie noch nicht direkt erkannt werden; seine Anwesenheit wird abgeleitet basierend auf ihre Anziehungskraft. Bestätigen die Eigenschaften der neu gefundenen Higgs-ähnliche Partikel könnten dunkle Materie ausmachen.

Während der dunkler Materie im Rahmen des Standardmodells nicht erklärt wird, ist Beweis für die rätselhafte Substanz (basierend auf seiner Schwerkraft) schwer zu ignorieren. Dies könnte bedeuten, dass das Standard-Modell ist nur ein Teil eines größeren Rahmens, das Universum zu erklären, sagte Harvey Newman, Professor für Physik am California Institute of Technology. [Top 5 Implikationen der Suche nach dem Higgs-Boson]

"Wir können nicht wirklich leugnen die Existenz der dunklen Materie," sagte Newman SPACE.com aus der Europäischen Organisation für Kernforschung oder CERN in Genf. "Das Higgs-Teilchen, das fanden wir nicht verhindern, dass uns überhaupt für die Suche nach Partikel, die jenseits des Standardmodells liegen. "Wir brauchen noch ein Kandidat für dunkle Materie."

Wenn das neu gewonnene Teilchen mit dem Standardmodell konsistent ist, möglicherweise Physiker in der Lage, diese Ergebnisse zu verwenden, um ein umfassenderes Bild des Universums zu fertigen.

"Sie können denken, dessen, was wir als wichtigen Bestandteil der genetische Bauplan des Universums, gefunden", sagte Maria Spiropulu, eine andere Physik am Caltech Professor der Physik, der im Publikum am 4.Juli Ankündigung in der Schweiz war.

"Sie können dessen, was wir als wichtigen Bestandteil der genetische Bauplan des Universums gefunden", sagte Spiropulu SPACE.com in einer e-Mail. "Sie sich im Jahr 2000 erinnern, was wir alle rief und erfuhr wie das Genom führt uns zu neuen Orten. "Das ist eine gute Analogie auf der Straße sind wir nach unten auf, in Bezug auf die Dinge in unserem Verständnis zu verändern."

Weitere Experimente zeigen konnte, dass die Zusammensetzung der dunklen Materie eine grundlegendere Erklärung als das Standardmodell erfordert, sagte Newman.

"Auch wenn wir herausfinden, dass dies in der Tat, nach besten Kräften zu messen, ist das Standard Modell Higgs-Boson, sind all diese Fragen, die unbeantwortet sind. Eine der ersten Fragen ist: was die dunkle Materie im Universum komponiert? "Es gibt keinen Raum in das Standardmodell des Universums zu machen, die dunkle Materie, also wir alternativen Kandidaten anschauen müssen."

Eine solche Alternative ist bekannt als "Supersymmetrie" oder SUSY, der eine Erweiterung des Standardmodells ist. Supersymmetrie deutet darauf hin, dass jedes bekannte elementare Teilchen hat einen Partner, der mit Ausnahme dessen Spin identisch ist. Zum Beispiel Photonen hätte Partner "Photinos" und elektroschwachen Bosonen hätte doppelte "elektroschwache-Inos."

"Jetzt"ein Higgs-artigen Sektor SUSY sehr reich wird, sagte Spiropulu. "Sie haben eine Reihe von"Higgs-Inos"als Partner. Wie verhält sich die dunkle Materie-Kandidaten hat mit wie es Hände mit der elektroschwachen Inos und Higgs-Inos schüttelt zu tun. So ist das (sehr, sehr) schwach wechselwirkende massive Teilchen von SUSY, die die Rechnung für die Zusammensetzung der dunklen Materie des Universums passt auf die Existenz von einigen Higgs und seine supersymmetrische Erweiterung gekoppelt."

Der Bestätigungsvorgang für das neue Teilchen dauern, wie Physiker mehr Experimente durchführen und analysieren von größeren Datenmengen sicher sein, dass sie keine anomale Ereignisse durchleben. Dennoch ist es eine aufregende Zeit für die Wissenschaft.

"Was auch immer geschieht, Standard-Modell oder nicht, wir sind am Rande einer enormen Generation der Exploration", sagte Newman, "um herauszufinden, was ist falsch mit dem Standardmodell oder zurück zu gehen auf der Suche nach was sind grundlegende Dinge, die außerhalb des Modells, und wie wir diejenigen erklären."

Diese Geschichte wurde von zur Verfügung gestellt SPACE.com , eine Schwester-site zu LiveScience. Denise Chow auf Twitter folgen @denisechow oder SPACE.com @Spacedotcom . Wir sind auch auf Facebook and Google + .