알려진 모든 기본 입자가 어떻게 상호 작용하는지 설명하는 놀랍도록 성공적인 이론 인 표준 모델의 또 다른 승리를 거두십시오.
물리학 자들은 자연의 4 가지 기본 힘 중 하나 인 약한 힘이 양성자에 얼마나 강하게 작용 하는지를 가장 정확하게 측정했습니다.
네이처 (Nature) 저널에 오늘 발표 된 결과 (5 월 9 일)는 이론에서 꼬임을 찾아 내고 암흑 물질과 암흑 에너지가 무엇인지 설명 할 수있는 새로운 물리학을 발견하려는 물리학 자의 노력에 또 다른 타격을 가한 표준 모델이 예측 한 것입니다. .
승리에도 불구하고 표준 모델은 불완전합니다. 암흑 물질과 암흑 에너지를 설명하지는 않습니다.이 암흑 물질은 우주의 95 % 이상을 차지하지만 직접 관찰 된 적은 없습니다. 이론에 중력이 포함되거나 우주에 반물질보다 더 많은 물질이 포함 된 이유도 설명되지 않습니다.
표준 모델 테스트
보다 완전한 이론을 향한 한 가지 방법은 방사성 붕괴를 담당하는 약한 힘에 대해 표준 모델이 말하는 것을 테스트하여 태양을 계속 비추고 원자력 발전소를 운전하는 핵 반응을 가능하게합니다. 약한 힘의 상호 작용의 강도는 전자기력이 전하에 의존하고 중력이 질량에 의존하는 것처럼 소위 약한 전하에 의존합니다.
버지니아의 Jefferson National Accelerator Facility의 물리학 자이자 Q- 약한 실험의 프로젝트 관리자 인 Greg Smith는“우리는 이것이 표준 모델에서 균열을 발견하기위한 한 가지 방법이되기를 바랐다.
연구원들은 양성자 풀에서 전자 빔을 폭파시켰다. 전자의 스핀은 빔과 평행 또는 반 평행이었다. 양성자와 충돌하면 전자는 주로 전자기력과 관련된 상호 작용으로 인해 흩어집니다. 그러나 10,000 번 또는 100,000 번의 산란마다 약한 힘으로 발생했다고 Smith는 말했다.
전자기력과 달리, 약한 힘은 물리학 자들이 부르는 거울 대칭 또는 패리티에 따르지 않습니다. 따라서 전자기력을 통해 상호 작용할 때 전자는 스핀 방향에 관계없이 동일한 방식으로 산란됩니다. 그러나 약한 힘을 통해 상호 작용할 때, 전자가 흩어질 확률은 전자가 진행하는 방향에 대해 스핀이 평행인지 또는 평행하지 않은지에 따라 조금씩 달라집니다.
실험에서, 빔은 초당 약 1,000 번 평행 및 반 평행 스핀을 갖는 발사 전자 사이에서 번갈아 나타났다. 연구팀은 산란 확률의 차이가 10 억 1 천만 부에 불과하고, 9.3 억의 정밀함을 발견했습니다. 그것은 다른 두 개의 동일한 에베레스트 산이 달러 동전의 두께에 의해 높이가 다르다는 것을 발견하는 것과 같습니다. 사람 머리카락의 너비까지 정밀합니다.
이번 연구에 참여하지 않은 캐나다 매니토바 대학 (University of Manitoba University)의 물리학자인 피터 블 런든 (Peter Blunden)은“이것은 양성자로부터 편광 된 전자의 산란에서 측정 된 가장 작고 정확한 비대칭이다. 그는이 측정이 놀라운 성과라고 덧붙였다. 또한 새로운 물리학 연구에서 상대적으로 저에너지 실험은 제네바 근처의 대형 하드론 충돌기와 같은 강력한 입자 가속기와 경쟁 할 수 있다고 Blunden은 밝혔다.
양성자의 약한 전하가 표준 모델이 말한 것과 거의 비슷한 것으로 밝혀졌지만 언젠가 새로운 물리학을 찾는 데 대한 모든 희망을 잃지 않습니다. 결과는 새로운 물리학의 모습을 제한합니다. 예를 들어, 그들은 3.5 테라 전자 볼트 이하의 에너지에서 발생하는 전자-양성자 상호 작용과 관련된 현상을 배제한다고 Smith는 말했다.
그럼에도 불구하고 그들이 새로운 것을 발견하면 훨씬 더 흥미로울 것이라고 Smith는 말했다.
"나는 실망했다"고 Live Science는 말했다. "나는 약간의 편차, 어떤 신호를 원했다. 그러나 다른 사람들은 우리가 표준 모델이 예측 한 것과 멀지 않다는 것을 안심했다."
