O maior Atom Smasher do mundo pode estar recebendo uma atualização.
O Giant Hadron Collider (LHC), situado no Laboratório CERN na fronteira suíça-francês, foi construído há mais de uma década com dois gols em mente. Primeiro, para estabelecer a existência do Higgs Bosona partícula da pedra angular do modelo padrão de física de partículas, previu até a década de 1960; E segundo, para encontrar novas partículas, especialmente aquelas que poderiam validar um dos muitos concorrentes para as teorias físicas além do Modelo padrão.
Mas, embora o LHC tenha provado um sucesso quando se trata dos Higgs, cuja existência foi confirmada pelos cientistas do CERN em 2012, o Atom Smasher também foi um fracasso quando se trata de novas partículas. Apesar de mais de uma década de pesquisa, o colisor não encontrou traços de física além do modelo padrão.
Não encontrar novas partículas não é exatamente uma coisa ruim. Os resultados negativos contínuos refutaram muitos modelos alternativos, o que significa que pelo menos os cientistas sabem quais idéias são ruins e não valem mais a pena trabalhar. Mas a falta de resultados positivos também deixou moderno Física de partículas No escuro, com pouca ou nenhuma pista sobre quais idéias hipotéticas ainda valem a pena perseguir.
O LHC, tão poderoso quanto em ver partículas subatômicas, tem um ponto cego. Foi projetado com certas partículas hipotéticas em mente, especialmente aquelas que têm carga elétrica e não têm longa vida útil. E há uma classe de partículas hipotéticas, conhecidas como partículas neutras de longa duração, que podem escorregar pelos dois principais detectores do LHC sem aviso prévio. Portanto, a máquina gigante pode estar revelando uma nova física todos os dias, mas essas partículas eram indetectáveis.
Esse fato não se perdeu nos designers originais do LHC. Emblem após o colisor iniciar as operações, uma equipe se reuniu para projetar um detector de complementos para procurar partículas de longa duração. Esse detector, conhecido como Mathusla-nomeado para Methuselah, o caráter bíblico que supostamente viveu por mais de 900 anos, e representa o hodoscope massivo para partículas neutras ultra-estáveis-está em seus estágios finais de projeto, De acordo com um relatório Por mais de 30 cientistas envolvidos no projeto, publicado em 26 de março no servidor pré -impressão Arxiv.
Se o financiamento permanecer na pista, a equipe espera iniciar a construção este ano.
Waking Mathusla
Mathusla consistirá em uma câmara gigante de 40 metros de diâmetro, cheia de nada além de ar e cercada por bancos de detectores. Seria colocado a cerca de 100 metros da viga principal, com sujeira e rocha preenchendo o espaço entre.
Na física de partículas, “longa duração” é um termo relativo. Nesse caso, muitas partículas hipotéticas têm vidas de cerca de algumas centenas de nanossegundos – uma eternidade em comparação com a grande maioria das partículas que estão sendo estudadas atualmente no LHC.
Se Mathulsa funcionar, o detector de complementos aguardará uma dessas partículas de longa duração para entrar na câmara principal. Lá, ele se deteriorará em uma chuva de outras partículas, e os bancos de sensores procurarão seu brilho revelador.
Partículas de vida longa podem dar aos físicos insights sobre a natureza detalhada do bóson de Higgs, possíveis companheiros para os Higgs e explicações sobre o motivo pelo qual a força da gravidade é tão fraca. Eles podem até ajudar a revelar a identidade de matéria escura – A substância misteriosa que se prevê compensar cerca de 85% de toda a matéria no universo e ainda permanece amplamente desconhecida pela ciência.
Com resultados tão emocionantes potencialmente ao alcance, esperamos que não tenhamos que esperar 900 anos para que Mathusla seja construído.
