과학자들은 물리학의 "암흑 세계"를 들여다 볼 수있는 새로운 방법을 가질 수 있습니다.
새로운 논문에서 이론 물리학 자들은 지금까지 관찰 된 적이없는 이론 입자를 검색하기위한 새로운 계획이 있다고 밝혔다. 오래 지속되는 입자 또는 LLP라고 불리는이 입자는 암흑 물질과 암흑 에너지의 창으로, 우주의 95 %를 구성합니다. 암흑 물질은 보통 물질에 중력을 끌어 당기고 암흑 에너지는 우주의 팽창을 가속화시키는 것으로 생각됩니다. 메릴랜드 대학의 박사후 연구원 인 젠 리우 (Zhen Liu)는 우주의 빛나는 물질과의 상호 작용이 미미하기 때문에 직접 관찰 할 수는 없다고 말했다.
새로운 계획을 연구하고있는 연구원 중 한 명인 Liu는 Live Science에 말했다.
그러나 LLP는 그 어두운 세상이 더 밝은 세상과 소통 할 수있는 방법을 제공 할 수 있습니다. Liu와 그의 동료들은 세계 최대의 원자 분쇄기 인 스위스 제네바 근처에있는 LHC (Large Hadron Collider)의 탐지기를 조정함으로써 물리학 자들이이를 발견 할 수 있다고 생각합니다.
평행 세계
"숨겨진 섹터"라고도하는 "암흑 세계"는 표준 물리 모델을 넘어 설 일련의 가상 입자를 설명합니다. (표준 모델은 양자, 중성자, 전자 및 쿼크, 뮤온, 중성미자 및 iggs 스 보손과 같이 그들과 함께 나오는 모든 이상한 아 원자 입자를 설명합니다.)
리우는“모든“정상적인”사안이 한 계곡에 있다면, 어두운 세계는 하나의 산마루와 평행 한 계곡에 있다고 Liu는 말했다. 산등성이를 등반하는 데 엄청난 양의 에너지가 필요하므로 어두운 세계 계곡의 입자는 서로 강하게 상호 작용하지만 산 반대편의 입자와는 약간만 상호 작용합니다. 그러나 일부 입자는 어두운 세계에서 양자 터널링 (quantum tunneling)이라는 프로세스를 통해 일반적으로 만나는 에너지 장벽을 통과 할 수 있습니다. Liu는이 입자들이 아마도 양성 자나 중성자와 같은 안정된 입자의 암흑 물질과 같지 않을 것이지만, 아마도 더 불안정한 표준 모델 입자와 더 유사 할 것이라고 Liu는 말했다.
연구자들이 관심을 갖는 것은 터널링 입자입니다. 그러나 시카고 입자의 이론 물리학자인 란타 오 왕 (Liantao Wang)은 이러한 입자가 존재하는 경우는 드물다. LHC는 어지러운 속도로 서로 양성자를 날려 초당 10 억 건의 충돌을 일으 킵니다. 이러한 충돌로 인해 양성자가 대량의 알려진 표준 모델 입자로 산산히 부서집니다. 숨겨진 부분을 찾는 과학자들에게는 그 모든 입자는 단순한 잡음입니다. Wang은 그들이 관심있는 입자는 10 년에 몇 번만 나타날 수 있다고 말했다.
새로운 길
Liu와 그들의 동료 Jia Liu와 함께 Wang은 4 월 3 일자 Physical Review Letters에 실린이 새로운 논문의 저자 들이며이 희귀 한 입자들을 엿볼 수있는 방법을 제안합니다.
그것은 모두 타이밍에 달려 있습니다. Wang은 LLP가 LHC가 대량으로 생성하는 표준 모델 입자에 비해 거대하고 재목을 가져야한다고 말했다. Liu는 속도가 느리다는 것은 정상적인 물질의 세계에 인상을주기 위해 극복해야 할 큰 에너지 장애물 때문이라고 Liu는 말했다. 그러나 달팽이의 속도는 물리학 자에게도 유용한 기능입니다. LHC의 대부분의 기본 입자는 빛의 속도로 이동하고 빠르게 붕괴됩니다. 예를 들어, iggs 스 보손은 불과 10 초에서 22 초로 사라져보다 안정적인 입자 세트로 변형됩니다.
그러나 LLP는 1/10 초까지 느리게 살아야한다고 Wang은 말했다. 또한 빛의 속도보다 느리게 이동합니다. 따라서 센서에 늦게 도달하는 입자를 찾도록 LHC의 검출기를 조정하는 것이이를 감지하는 열쇠가되어야합니다.
Wang은“이것은 매우 간단한 아이디어이지만 놀랍게도 효과적이라는 것이 밝혀졌다”고 말했다.
이러한 조정 중 일부는 현재 진행중인 LHC의 업그레이드와 함께 자연스럽게 이루어질 것이라고 Liu는 말했다. 입자 충돌체는 2021 년에 다시 열릴 것이며, 탐지기는 현재 도달 할 수있는 것보다 10 배 더 정확하게 입자의 도달 시간을 측정 할 수있을 것이라고 말했다. 그는 LHC의 기능을 활용하고 충돌체를 사용하는 실험 물리학 자들이 검색 우선 순위를 정하는 것이 소프트웨어의 일부 조정에 지나지 않는다고 말했다. Wang과 Liu는 그들과 그들의 실험 론자들은 모두가 같은 페이지에 있는지 확인하기 위해 일련의 회의를하고 있다고 말했다.
리우는“이것은 일어날 것이다.
