นักฟิสิกส์อนุภาคจากมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดประกาศเมื่อ 30 ปีที่แล้วว่า “แบบจำลองมาตรฐานยังคงสภาพเดิมอยู่ได้อีกหนึ่งปี” “แต่นี่คือชัยชนะหรือความผิดหวังของฟิสิกส์?” คำกล่าวของเพอร์กินส์ปรากฏในนิตยสาร ฉบับเดือนตุลาคม พ.ศ. 2531 ในรายงานเกี่ยวกับการประชุมนานาชาติว่าด้วยฟิสิกส์พลังงานสูง (ICHEP) ครั้งที่ 24 ซึ่งจัดขึ้นที่เมืองมิวนิกเมื่อไม่กี่เดือนก่อนหน้านี้แม้ว่าจะไม่ได้รายงาน
เกี่ยวกับ
การประชุมได้กล่าวต่อไปว่า ยืนหยัดเพื่อการตรวจสอบที่ใกล้เคียงที่สุด โดยไม่พบรอยร้าวใดๆ ในขณะที่ผลลัพธ์ที่ผิดปกติดูเหมือนจะหายไป เมื่อมองย้อนกลับไปที่คำเหล่านี้ ดูเหมือนว่าจะเหมาะสมสำหรับฉันในปัจจุบัน แม้ว่าจะมีอะไรเกิดขึ้นมากมายในฟิสิกส์ของอนุภาคในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาก็ตาม
ชิ้นส่วนที่หายไปรายละเอียดที่สำคัญของแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งอ้างถึงนั้นเป็นที่รู้จักกันดีเมื่อสามทศวรรษที่แล้ว (ดูกล่อง) แต่มีส่วนที่ขาดหายไปและคำถามที่ไม่ได้รับคำตอบ ตัวอย่างเช่น ทั้งควาร์กตัวที่หก (“บนสุด”) และเลปตอนตัวที่หก เทานิวตริโน ยังไม่ถูกค้นพบ ที่สำคัญยิ่งกว่านั้น
ฮิกส์โบซอนก็หายไปด้วย“ฮิกส์เป็นส่วนที่มีกฎเกณฑ์มากที่สุดของแบบจำลอง” ซึ่งขณะนั้นอยู่ที่ ห้องทดลอง ในฮัมบูร์ก กล่าวขณะสรุปแบบจำลองมาตรฐานในการประชุม ICHEP ปี 1988 “สิ่งเดียวที่สามารถพูดได้เต็มปากเต็มคำก็คือมวลของอนุภาคฮิกส์ (ถ้ามี) จะต้องอยู่ระหว่างศูนย์ถึงอนันต์!”
คำถามอื่น ๆ ได้รับการเน้นย้ำในการประชุมด้วย มีซอน B 0แสดงความแตกต่างเล็กน้อยระหว่างสสารและปฏิสสารหรือที่เรียกว่าการละเมิดประจุ-พาริตี (CP) ซึ่งเคยพบในมีซอน K 0 ที่เบากว่าหรือไม่ นิวตริโนมีมวลหรือไม่ และพวกมันสามารถแกว่งจากชนิดหนึ่งไปยังอีกชนิดหนึ่งได้หรือไม่?
ควาร์กสามารถเดินเตร่ได้อย่างอิสระที่อุณหภูมิและความหนาแน่นสูงมากใน “ควาร์ก-กลูออนพลาสมา” หรือไม่? และเหตุใดจึงมีการตรวจพบนิวตริโนจากดวงอาทิตย์น้อยกว่าที่คาดไว้บนโลกคำตอบของคำถามบางข้อได้รับการเปิดเผยในไม่ช้าเมื่อมีการชนกันของอนุภาคใหม่ที่ทรงพลังเกิดขึ้น
เครื่องจักรเหล่านี้
ยกระดับการศึกษาของรุ่นมาตรฐานไปสู่ระดับใหม่ สำรวจอย่างละเอียดยิ่งขึ้นและด้วยความแม่นยำที่เพิ่มขึ้นในทศวรรษหน้าและอีกมากมาย กุญแจสำคัญในการพัฒนาเหล่านี้คือในสหรัฐอเมริกาและ เครื่องชนกัน ของอิเล็กตรอน-โพซิตรอนขนาดใหญ่ (LEP) ที่CERNซึ่งเริ่มบรรลุภารกิจของพวกเขาในฐานะ
“โรงงาน Z” โดยมีผลลัพธ์แรกเกี่ยวกับ “ความกว้าง” ของโบซอนในปี 2532 การวัดนี้พิสูจน์ให้เห็นว่านิวตริโนน้ำหนักเบาสามารถมีได้เพียงสามประเภท และด้วยเหตุนี้จึงมีเพียงสาม “ชั่วอายุคน” ในตระกูลควาร์กและเลปตอน การคิดมาตรฐานแบบจำลองมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาคซึ่งเริ่มมีชื่อเสียง
ในช่วงปี 1970 ได้รวมเอาแรงแม่เหล็กไฟฟ้า แรงที่อ่อนและแรงที่แรงไว้ในกรอบทฤษฎีเดียว แบบจำลองนี้อธิบายปฏิสัมพันธ์ที่ไร้แรงโน้มถ่วงทั้งหมดระหว่างอนุภาคของสสาร ซึ่งประกอบด้วยควาร์กที่มีประจุหกตัวและเลปตอนหกตัว โดยสามในนั้นมีประจุ (อิเล็กตรอน มิวออน และเทา) และสามตัวที่ไม่มีประจุ
(นิวตริโน)ปฏิสัมพันธ์ระหว่างอนุภาคของสสารเหล่านี้แพร่กระจายโดยอนุภาคสนาม: โฟตอนบวกโบซอน W ที่มีประจุและ Z โบซอนที่เป็นกลางสำหรับปฏิกิริยาอิเล็กโทรวีก และกลูออนแปดตัวสำหรับการโต้ตอบที่รุนแรงซึ่งอธิบายโดยควอนตัมโครโมไดนามิกส์ ในทฤษฎีพื้นฐาน อนุภาคทั้งหมดไม่มีมวล
แบบจำลองมาตรฐานจึงต้องการองค์ประกอบเพิ่มเติมเพื่อให้อนุภาค W และ Z แตกต่างจากโฟตอน (และกลูออน) เนื่องจากมีขนาดใหญ่ส่วนประกอบพิเศษนี้อยู่ในรูปของสนามเพิ่มเติม โดยอนุภาคจะมีมวลโดยการโต้ตอบกับมัน ที่เกี่ยวข้องกับสนามมี (อย่างน้อย) หนึ่งสปิน ศูนย์โบซอนที่รู้จักกันในชื่อตามชื่อ
นักฟิสิกส์
ชาวอังกฤษท็อปควาร์กถูกพบอย่างถูกต้องในสหรัฐอเมริกาในปี 1995 และในที่สุดก็พบ ในปี 2000 ในการทดลองที่ใช้โปรตอนเพื่อสร้างลำแสงนิวตริโน หนึ่งปีต่อมา การทดลอง ซึ่งผลิต B จำนวนมากที่การชนกันของอิเล็กตรอน-โพสิตรอนขนาดเล็กที่มีความเข้มสูง
ในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น ตามลำดับ พบการละเมิด CP ในการสลายตัวของอนุภาค B เหล่านี้และหลังจากการชนกันของไอออนหนักที่ CERN ได้เผยให้เห็นพลาสมาของควาร์ก-กลูออนที่น่าดึงดูดใจในปี 2000 เครื่องชนกันของไอออนหนักเชิงสัมพัทธภาพในสหรัฐอเมริกาได้ให้ผลลัพธ์ที่ชัดเจน
และน่าประหลาดใจเกี่ยวกับสถานะใหม่ของสสารนี้ ในปีพ.ศ. 2548 สิ่งเหล่านี้ได้แสดงให้เห็นว่าพลาสมามีพฤติกรรมเหมือนของเหลวที่เกือบจะสมบูรณ์แบบ แทนที่จะเป็นก๊าซตามที่คาดไว้นอกจากนี้ยังมีการค้นพบที่สำคัญในการทดลองเชิงจินตนาการขนาดใหญ่ที่มองหาแหล่งที่มาตามธรรมชาติของอนุภาค
ในปี 1998 ทีมงานที่ใช้เครื่องตรวจจับในญี่ปุ่นพบว่านิวตริโนที่สร้างขึ้นในชั้นบรรยากาศมีการแกว่งจากประเภทหนึ่งไปยังอีกประเภทหนึ่งเมื่อพวกมันเดินทางผ่านโลก ปรากฏการณ์นี้เกิดขึ้นได้ก็ต่อเมื่ออนุภาคมีมวล ซึ่งเป็นข้อบ่งชี้แรกทางฟิสิกส์ที่อยู่นอกเหนือแบบจำลองมาตรฐาน ห่างออกไปอีกครึ่งโลก
นักวิจัยจากหอดูดาวซัดเบอรีนิวทริโนในแคนาดาได้ไขปริศนาของนิวตริโนจากดวงอาทิตย์ที่หายไปได้ในที่สุดภายในปี 2545 จากการตรวจจับนิวตริโนทุกประเภท พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการทดลองก่อนหน้านี้ซึ่งมีความไวต่อนิวตริโนของอิเล็กตรอนเท่านั้น ได้พลาดเศษส่วนที่เปลี่ยนประเภท
เมื่อพวกมันเดินทางจากใจกลางดวงอาทิตย์ฮิกส์และอื่น ๆเมื่อถึงวันครบรอบ 20 ปีในเดือนตุลาคม 2551 คำถามมากมายที่ถามในขณะที่เปิดตัวนิตยสารได้รับคำตอบแล้ว แต่สิ่งสำคัญยังคงอยู่: ฮิกส์โบซอนอยู่ที่ไหน โชคดีที่เครื่องเร่งความเร็วแบบใหม่เพิ่งสร้างเสร็จ เครื่องชนกันของแฮดรอนขนาดใหญ่ (LHC)
การค้นพบโบซอนที่หายไปถือเป็นความท้าทายระดับสูงสำหรับทีมนักวิจัยจำนวนมหาศาล
credit: coachwebsitelogin.com assistancedogsamerica.com blogsbymandy.com blogsdeescalada.com montblanc–pens.com getthehellawayfromsalliemae.com phtwitter.com shoporsellgold.com unastanzatuttaperte.com servingversusselling.com
