Ученые планируют новый проект по поиску частиц, которые избегают LHC

Ученые планируют новый проект по поиску частиц, которые избегают LHC

Большой адронный коллайдер (LHC) - это самое сложное устройство, когда-либо построенное человечеством, и это позволило нам исследовать ранее непознаваемые сферы физики. Тем не менее, все еще есть некоторые недостающие части для головоломки. Ученые надеются, что сравнительно скромный новый инструмент вблизи LHC может обнаружить эти недостающие части - пропавших частиц. Массивный хронометрический годоскоп для ультрастабильных нейтральных частиц все еще находится на стадии планирования, но в конечном итоге он может обнаружить рассеянные частицы, выходящие из LHC.

LHC начал работать в 2008 году, и одна из его основных целей - определить Хиггс Бозон. Эта элементарная частица, впервые выдвинутая Петром Хиггсом в 1964 году, является важной частью так называемой «стандартной модели» физики. Хиггс имеет отношение к тому, почему другие частицы имеют массу. Данные из LHC доказали, что Хиггс Бозон существует, но проблема с Хиггсом все еще остается проблемой: она не настолько массивна, как предсказывает квантовая механика. Таким образом, физики должны учитывать эту недостающую массу. Именно здесь новый проект может закрыть разрыв.

Массивный хронометрический годоскоп для ультрастабильных нейтральных частиц (который идет неточным, но гораздо более простым прозвищем MATHUSLA) будет искать частицы, пропускающие LHC, потому что они слишком стабильны. Детекторы LHC, как и прибор ATLAS, показанный выше, исследуют распад экзотических частиц, когда протоны разлетаются вместе в коллайдере. Они, как правило, неистово недолговечны, но исследователи начинают подозревать, что некоторые из них могут быть более стабильными, чем ожидалось. Вот почему MATHUSLA ищет «ультрастабильные» частицы. Это правильно в названии.

Ученые планируют новый проект по поиску частиц, которые избегают LHC

MATHUSLA по существу будет складом, полным детекторов частиц, уложенных на высоте 20 метров на уровне земли над LHC. Частицы, которые уходят от LHC, не появляясь в данных, могут появиться в детекторах MATHUSLA через секунду. Толстый гранитный пол был бы необходим, чтобы отфильтровать ливень из менее интересных частиц, но все, что осталось, стоило бы взглянуть более внимательно.

У ученых есть веские основания подозревать, что для MATHUSLA отсутствуют недостающие частицы. На протяжении всей истории исправления, введенные в физику для учета аналогичных отверстий, оказались силами и частицами, о которых мы просто не знали в то время. Строительство MATHUSLA было бы даже не столь дорогостоящим по сравнению с Большим адронным коллайдером стоимостью 10 миллиардов долларов. Дизайнеры MATHUSLA надеются, что CERN, которая управляет LHC, войдет и покрывает стоимость в 50 миллионов долларов, чтобы добавить проект MATHUSLA.