Suche nach magischen dunkler Materie Gets Real


UPTON, N.Y. – Obwohl Wissenschaftler wissen noch nicht was dunkler Materie ist, ist es wahrscheinlich in den Raum mit Ihnen jetzt. Forscher erhoffen sich die Sachen gedacht, um den größten Teil der Materie im Universum mit der weltweit größten Atom Smasher, die gestern in der Schweiz online ging endlich aufzuspüren.

Die Geheimnisse der dunklen Materie, die Geheimnisse des sogenannten Gott Teilchen und extra-Dimensionen im Universum sind nur einige der exotischen Entdeckungen, die Wissenschaftler hoffen, mit dem Large Hadron Collider (LHC), ein 17-Mile (27 Kilometer) kreisförmigen Tunnel laufen 300 Fuß (91 m) u-Bahn in der Nähe von Genf zu machen.

Die $ 8 Milliarden Maschine am Europäischen Zentrum für Kernforschung (CERN) beendet die erste erfolgreiche Testfahrt Mittwoch, wenn auch in den kommenden Tagen und Monaten, die die wirkliche Magie anfangen, sagen Wissenschaftler.

Das ist, wenn zwei Strahlen von Protonen werden nahe der Lichtgeschwindigkeit in entgegengesetzte Richtungen rund um den Ring des LHC am Rennen und kollidieren, um jede Menge Energie zu produzieren und hoffentlich einige neuen Teilchen niemand jemals zuvor gesehen hat.

"Wenn es läuft es auch Tage sein könnte, bis wir unsere ersten Kollisionen kommen," Steve Peggs, ein Forscher aus Long Island-Brookhaven National Laboratory, für seine Eröffnung am LHC war, zu testen, sagte Mittwoch via Satellit vom CERN. "Aber das ist nicht wie umlegen des Schalters auf eine Glühbirne. Sobald die Kollisionen zu starten, möchten wir sie so hell wie möglich zu machen. Es dauert wahrscheinlich eine Reihe von Jahren, um volle Leistung zu bekommen."

Wissenschaftler können nicht sicher sagen, wenn die ersten Entdeckungen kommen werden, aber die Maschine fast garantiert ist, um uns etwas Grundlegendes über die Natur des Universums erzählen. Wenn der LHC die Teilchen finden nicht, was, die er sucht, bedeutet dies Physiker Vorhersagen Weg Weg gewesen und sie müssen zurück ans Reißbrett.

Groß und klein

Obwohl Wissenschaftler sind auf der Suche nach einige der kleinsten Dinge im Universum, müssen sie verwenden, den größte Teilchenbeschleuniger, der jemals gebaut wurde, um sie zu finden. Der LHC enorme Größe ermöglicht es, Rampe bis Protonen auf extreme Geschwindigkeiten, die Kollisionen, die mächtig genug, um Bedingungen im Universum wiederherzustellen verursachen nur eine Billionstel Sekunde nach dem Urknall.

Diese macht ist was Wissenschaftler Hoffnung, den Schlüssel zum Verständnis der bizarre Stoff dunklen Materie, die Astronomen wissen geben wird heißt, wegen der Schwerkraft gibt, die es schafft; als ein Beispiel zusammenhält es Galaxien. Aber sie wissen nicht, was es ist und sie können es nicht sehen. Dieses Zeug wird gedacht, um zwischen 85 und 90 Prozent aller Materie im Universum zu machen, aber niemand weiß wirklich, was es ist.

Physiker hoffen, dass das Teilchen verantwortlich für die dunkle Materie in Aktion als Nebenprodukt einer Kollision im LHC zu fangen. Einer der führenden Kandidaten für die dunkle Materie-Teilchen ist etwas ein WIMP oder schwach Interaktion Massive Teilchen genannt. Einige Theorien der Weicheier sagen voraus, dass sie fallen in den Energiebereich der Teilchen, die im LHC produziert werden könnte.

Ein weiteres Rätsel, die, das die Maschine lösen könnte, ist wie Sachen Masse erwirbt und warum einige Partikel mehr Masse haben als andere. Eine mögliche Antwort, vorhergesagt durch Theorie aber nie noch erkannt, ist ein Teilchen, genannt das Higgs-Boson (Gott-Teilchen genannt, weil es ist weit verbreitet und kraftvoll, noch schwer nachzuweisen).

"Der LHC ist eine enorme experimentelle Venture, weil wir nicht wirklich wissen genau was wir finden," sagte Howard Gordon, Brookhaven Physiker arbeitet auch am LHC. "Wir wissen nicht, ob das Higgs gibt oder nicht sein wird. Die unerwarteten Ergebnisse sind natürlich die Dinge, die die meisten interessant sein könnte."

Extra-Dimensionen?

Einige Vorhersagen der String-Theorie können auch in der Collider getestet werden. String-Theorie postuliert, dass alle Partikel sind winzige schwingende Bänder aus und erfordert das Universum enthalten mehr Dimensionen als die einfachen drei (plus Zeit), die wir derzeit wahrnehmen.

Wenn diese extra-Dimensionen vorhanden sind, können sie eine Signatur bei den Kollisionen am LHC stattfinden lassen. Wenn Protonen smash in ihren Tunneln, anspruchsvolle messen Detektoren Energie und Teilchen, die aus von den Abbrüchen zu speien. Wenn ein Teil dieser Energie ist in der extra-Dimensionen entweicht, sollte LHC die fehlende Energie feststellen können.

Die Detektoren dienen als Forscher Augen und Ohren in das Experiment. Menschen sein nicht in den Tunneln anwesend, während sie wegen der Gefahr von Strahlung ausgeführt werden. Selbst wenn eine Person im Inneren blicken konnte, aber würde nicht für Sie ist eine Sache – die Aktion geschieht auf der subatomaren Ebene.

Die Eröffnung eines Beschleunigers mit dem Potenzial, unser Verständnis des Universums zu ändern beginnt eine neue Ära in der Physik, Wissenschaftler sagen.

"Wie manche würden sagen," eine kurze Reise für ein Proton, aber ein riesiger Sprung für Menschheit' ", sagte Nigel S. Lockyer, Direktor des Kanadas Teilchenphysiklabor TRIUMF.

  • Wird das Large HadronCollider Erde zerstören?
  • Video: Sehen Sie den CMS-Bau
  • Atom Smasher Werke, Welt überlebt
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