Sidee looga bixi karaa jahwareerka fiisigiska?
Jiilka xiga ee isku dhaca walxaha wuxuu ku kici doonaa balaayiin doolar. Waxaa jira qorshayaal lagu dhisayo aaladaha noocan oo kale ah Yurub iyo Shiinaha, laakiin saynisyahannadu waxay su'aal galiyaan in tani macno samaynayso iyo in kale. Ma laga yaabaa inaan raadino hab cusub oo tijaabo iyo cilmi baaris ah oo horseedi doona horumar xagga fiisigiska ah?
Habka caadiga ah si isdaba joog ah ayaa loo xaqiijiyay, oo ay ku jiraan Large Hadron Collider (LHC), laakiin ma buuxinayo dhammaan filashooyinka fiisigiska. Ma sharxi karto waxyaalaha qarsoon sida jiritaanka walxaha mugdiga ah iyo tamarta mugdiga ah, ama sababta cufisjiidku uga duwan yahay xoogagga kale ee aasaasiga ah.
Sayniska dhaqan ahaan wax ka qabashada dhibaatooyinkan oo kale, waxa jira hab lagu xaqiijiyo ama lagu beeniyo mala-awaalkan. ururinta xog dheeraad ah - Xaaladdan oo kale, laga bilaabo telescopes ka wanaagsan iyo mikroskoobyada, iyo laga yaabee gebi ahaan cusub, xitaa ka weyn super boomer taasi waxay abuuri doontaa fursad lagu ogaado Qurub-symmetrical ah.
Sannadkii 2012, Machadka Fiisigiska Tamarta Sare ee Akadeemiyada Sayniska ee Shiinaha ayaa ku dhawaaqay qorshe lagu dhisayo miiska weyn ee weyn. La qorsheeyay Electron Positron Collider (CEPC) waxay yeelan doontaa wareeg dhan 100 km, ku dhawaad afar jeer ka LHC1). Iyada oo laga jawaabayo, 2013, hawlwadeenka LHC, ie. CERN, ayaa ku dhawaaqay qorshihiisa qalab cusub oo shil oo la yiraahdo Iskudhac Wareega Mustaqbalka (FCC).
1. Isbarbardhigga cabbirka ee qorshayaasha CEPC, FCC iyo LHC.
Si kastaba ha ahaatee, saynisyahannada iyo injineerada ayaa la yaaban haddii mashaariicdani ay u qalmi doonaan maalgashiga weyn. Chen-Ning Yang, oo ku guuleystay abaalmarinta Nobel Prize ee cilmiga fiisigiska, ayaa dhaleeceeyay raadinta raadadka supersymmetry isagoo isticmaalaya supersymmetry cusub seddex sano ka hor boggiisa, isaga oo ugu yeeray "ciyaaraha mala awaalka." Qiyaas aad qaali u ah. Waxaa ku dhawaaqay saynisyahano badan oo Shiinaha ah, iyo Yurub, iftiinka sayniska ayaa si isku mid ah uga hadlay mashruuca FCC.
Tan waxaa Gizmodo u sheegtay Sabine Hossenfelder, oo ah fiisigiste ka tirsan Machadka Daraasaadka Sare ee Frankfurt. -
Dhaleeceynta mashaariicda si loo abuuro isku dhacyo awood badan ayaa xusay in xaaladdu ay ka duwan tahay markii la dhisay. Waa la ogaa in aan xitaa raadin jirnay Bogs Higgs. Hadda yoolalka ayaa si yar loo qeexay. Iyo aamusnaanta natiijooyinka tijaabooyinka uu sameeyay Hadron Collider Large oo loo cusboonaysiiyay si loogu habeeyo daahfurka Higgs - iyada oo aan wax natiijo ah laga helin tan iyo 2012 - waa wax laga naxo.
Intaa waxaa dheer, waxaa jira mid si fiican loo yaqaan, laakiin laga yaabo in aan caalami ahayn, xaqiiqda Wax kasta oo aan ka ognahay natiijooyinka tijaabooyinka LHC waxay ka yimaadaan falanqaynta kaliya 0,003% xogta la helay markaas. Wax intaa ka badan uun baan xamili waynay. Waxa aan meesha laga saari karin in jawaabaha su’aalaha waaweyn ee fiisigiska innagu hagar-daamayaa ay hore ugu jireen 99,997% oo aynaan ka fiirsan. Markaa ma laga yaabaa inaadan u baahnayn wax badan si aad u dhisto mashiin kale oo weyn oo qaali ah, laakiin si aad u heshid hab lagu falanqeeyo macluumaad badan oo dheeraad ah?
Way mudan tahay in la tixgeliyo, gaar ahaan maadaama dhakhaatiirta physicists ay rajeynayaan inay xitaa wax badan ka tuujiyaan baabuurka. Laba sano oo hoos u dhac ah (waxa loogu yeero) oo soo bilaabatay dhawaan ayaa ka dhigi doonta isku dhacu mid aan shaqeyn ilaa 2021, taasoo u ogolaaneysa dayactir2). Waxay markaa bilaabi doontaa inay ku shaqeyso tamar la mid ah ama xoogaa sare, ka hor inta aan la marin casriyeyn weyn 2023, iyada oo la dhammaystirayo loo qorsheeyay 2026.
Casriyeyntani waxay ku kici doontaa hal bilyan oo doolar ( jaban marka loo eego kharashka la qorsheeyay ee FCC), hadafkeeduna waa in la abuuro waxa loogu yeero. Iftiinka Sare-LHC. 2030, tani waxay kordhin kartaa toban laab tirada shilalka baabuurku soo saaro ilbiriqsi kasta.
2. Hagaajinta shaqada LHC
waxay ahayd neutrino
Mid ka mid ah walxaha aan laga helin LHC, in kasta oo la filayay, waa WIMP (-Qurubyo waaweyn oo si daciif ah u falgala). Kuwani waa qaybo culus oo mala awaal ah (laga bilaabo 10 GeV / s² ilaa dhowr TeV / s², halka cufka proton uu waxyar ka yar yahay 1 GeV / s²) oo la falgala arrin muuqata oo leh awood u dhiganta isdhexgalka daciifka ah. Waxay sharxi lahaayeen mass dahsoon oo loo yaqaan 'black matter', kaas oo shan jeer ka badan koonka marka loo eego walxaha caadiga ah.
Dhanka LHC, wax WIMPs ah lagama helin 0,003% xogta tijaabada ah. Si kastaba ha ahaatee, waxaa jira habab ka jaban tan - tusaale ahaan. Tijaabada XENON-NT (3), Xayawaan weyn oo dareere ah oo xenon ah oo qoto dheer dhulka hoostiisa ee Talyaaniga iyo habka lagu quudiyo shabakada cilmi-baarista. Meel kale oo weyn oo xenon ah, LZ oo ku taal South Dakota, raadinta waxay bilaaban doontaa horaanta 2020.
Tijaabo kale, oo ka kooban dareemeyaasha ultracold semiconductor, ayaa loo yaqaan SuperKDMS SNOLAB, waxay bilaabi doontaa u rida xogta Ontario horraanta 2020. Markaa fursadaha ugu dambeyntii "toogashada" qaybahan qarsoodiga ah ee 20-kii qarnigii XNUMXaad ayaa sii kordhaya.
Wimps kaliya maaha arrinta mugdiga ah ee musharaxiinta saynisyahanadu ay daba socdaan. Taa baddalkeeda, tijaabooyinku waxay soo saari karaan qaybo kale oo loo yaqaan axions, kuwaas oo aan si toos ah loo arki karin sida neutrinos.
Waxay u badan tahay in tobanka sano ee soo socda ay lahaan doonaan daahfurka la xidhiidha neutrinos. Waxay ka mid yihiin qaybaha ugu badan ee koonka. Isla mar ahaantaana, mid ka mid ah kuwa ugu adag in la barto, sababtoo ah neutrinos ayaa si daciif ah ula falgala walxaha caadiga ah.
Saynis yahanadu waxay muddo dheer ogaadeen in qaybtani ay ka kooban tahay saddex nooc oo kala duwan oo loogu yeero dhadhan iyo saddex dawladood oo kala duwan - laakiin si sax ah uma dhigmaan dhadhanka, dhadhan kastana waa isku darka saddex gobol oo tiro badan sababtoo ah makaanikyada quantum. Cilmi-baarayaashu waxay rajeynayaan inay ogaadaan macnaha dhabta ah ee tiradan iyo sida ay u kala horreeyaan marka la isku daro si ay u abuuraan caraf kasta. Tijaabooyinka sida KATHERINE gudaha Jarmalka, waa inay ururiyaan xogta lagama maarmaanka u ah si loo go'aamiyo qiyamkan sanadaha soo socda.
3. XENON-nT detector model
Neutrinos waxay leeyihiin sifooyin qariib ah. Ku safrida meel bannaan, tusaale ahaan, waxay u muuqdaan inay ku dhex wareegaan dhadhanka. Khubarada ka Jiangmen Underground Neutrino Observatory ee Shiinaha, kaas oo la filayo in uu bilaabo ururinta xogta neutrino-yada laga soo saaro xarumaha tamarta nukliyeerka ee u dhow sanadka soo socda.
Waxaa jira mashruuc noocaan ah Super-Kamiokande, Indho-indheynta Japan ayaa socday muddo dheer. Maraykanku wuxuu bilaabay inuu dhisto goobihiisa tijaabada neutrino. LBNF gudaha Illinois iyo tijaabinta neutrinos qoto dheer DUNE ee South Dakota.
Mashruuca LBNF/DUNE ee ay maalgaliyeen $1,5 bilyan ee waddamo badan ayaa la filayaa inuu bilaabo 2024 oo uu si buuxda u shaqeeyo 2027. Tijaabooyin kale oo loogu talagalay in lagu furo sirta neutrino waxaa ka mid ah WADADA, Shaybaadhka Qaranka ee Oak Ridge ee Tennessee, iyo barnaamijka neutrino aasaasiga ah ee gaaban, Fermilab, Illinois.
Dhanka kale, mashruuca Halyeey-200, Qorshuhu yahay inuu furmo 2021, dhacdo loo yaqaanno suus beta double beta ayaa la baran doonaa ifafaale loo yaqaanno neutrinoless. Waxaa loo malaynayaa in laba neutron oo ka soo jeeda xudunta atamka isla mar ahaantaana ay qudhmi doonaan borotoonnada, kuwaas oo mid kastaaba uu soo saaro elektarooniga iyo , wuxuu la yimaadaa neutrino kale oo baabi'iyaa.
Haddii falcelinta noocan oo kale ah ay jirto, waxay bixin doontaa caddaynta in neutrinos ay yihiin antimatter iyaga u gaar ah, si aan toos ahayn u xaqiijinaya aragti kale oo ku saabsan caalamka hore - sharraxaya sababta ay u jirto arrin ka badan antimatter.
Fiisigisteyaashu waxay sidoo kale rabaan inay ugu dambeyntii daraasad ku sameeyaan tamarta mugdiga ah ee daahsoon ee soo gala booska una horseedda ballaarinta caalamka. spectroscopy tamarta madow Qalabka (DESI) waxa uu shaqo bilaabay sannadkii hore waxana la filayaa in la bilaabo 2020. Telescope weyn oo sahanka isku-dhafka ah gudaha Chile, oo ay tijaabisay Aasaaska Sayniska Qaranka/Waaxda Tamarta, barnaamij cilmi baaris dhamaystiran oo isticmaalaya qalabkan waa inuu bilaabmaa 2022.
С другой стороны (4), oo loo qoondeeyay inay noqoto dhacdada tobanka sano ee tagay, waxay ugu dambeyntii noqon doontaa halyeyga sannad-guurada labaatanaad. Marka lagu daro raadinta qorshaysan, waxay gacan ka geysan doontaa daraasadda tamarta mugdiga ah iyadoo la eegayo galaxies iyo ifafaalehooda.
4. Sawirka Sawirka James Webb Telescope
Maxaan weydiineynaa
Caqliga saliimka ah, tobanka sano ee soo socda ee cilmiga fiisigiska ma guulaysan doono haddii toban sano ka dib aynu weydiino su'aalo isku mid ah oo aan jawaab loo helin. Aad bay u fiicnaan doontaa markaan helno jawaabaha aan rabno, laakiin sidoo kale marka su'aalo cusubi soo baxaan, sababtoo ah ma tirin karno xaalad fiisigisku yiraahdo, "Su'aalo dheeraad ah ma hayo," weligeed.
