ຟີຊິກໃໝ່ສ່ອງແສງຜ່ານຫຼາຍບ່ອນ
ເນື້ອໃນ
ການປ່ຽນແປງທີ່ເປັນໄປໄດ້ທີ່ພວກເຮົາຕ້ອງການທີ່ຈະເຮັດໃຫ້ກັບຮູບແບບມາດຕະຖານຂອງຟີຊິກ (1) ຫຼືການພົວພັນທົ່ວໄປ, ສອງທີ່ດີທີ່ສຸດ (ເຖິງແມ່ນວ່າບໍ່ເຂົ້າກັນໄດ້) ທິດສະດີຂອງຈັກກະວານແມ່ນມີຈໍາກັດຫຼາຍ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ທ່ານບໍ່ສາມາດປ່ຽນແປງຫຼາຍໂດຍບໍ່ມີການທໍາລາຍທັງຫມົດ.
ຄວາມຈິງແລ້ວແມ່ນວ່າຍັງມີຜົນໄດ້ຮັບແລະປະກົດການທີ່ບໍ່ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ບົນພື້ນຖານຂອງຕົວແບບທີ່ຮູ້ຈັກກັບພວກເຮົາ. ດັ່ງນັ້ນພວກເຮົາຄວນຈະອອກຈາກວິທີການຂອງພວກເຮົາເພື່ອເຮັດໃຫ້ທຸກສິ່ງທຸກຢ່າງບໍ່ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ຫຼືບໍ່ສອດຄ່ອງໃນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍໃດໆທີ່ສອດຄ່ອງກັບທິດສະດີທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ, ຫຼືພວກເຮົາຄວນຊອກຫາສິ່ງໃຫມ່ບໍ? ນີ້ແມ່ນ ໜຶ່ງ ໃນ ຄຳ ຖາມພື້ນຖານຂອງຟີຊິກສະ ໄໝ ໃໝ່.
ແບບຈໍາລອງມາດຕະຖານຂອງຟີຊິກອະນຸພາກໄດ້ອະທິບາຍຢ່າງສໍາເລັດຜົນກ່ຽວກັບປະຕິສໍາພັນທັງຫມົດທີ່ຮູ້ຈັກແລະຄົ້ນພົບລະຫວ່າງອະນຸພາກທີ່ເຄີຍສັງເກດເຫັນ. ຈັກກະວານແມ່ນປະກອບດ້ວຍ quarks, leptonov ແລະວັດ bosons, ເຊິ່ງສົ່ງສາມຂອງສີ່ກໍາລັງພື້ນຖານໃນທໍາມະຊາດແລະໃຫ້ particles ມະຫາຊົນສ່ວນທີ່ເຫຼືອຂອງເຂົາເຈົ້າ. ຍັງມີຄວາມສຳພັນທົ່ວໄປ, ໂຊກບໍ່ດີ ທິດສະດີແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ບໍ່ແມ່ນ quantum ຂອງພວກເຮົາ, ເຊິ່ງອະທິບາຍເຖິງຄວາມສຳພັນລະຫວ່າງຍານອະວະກາດ, ວັດຖຸ ແລະ ພະລັງງານໃນຈັກກະວານ.
ຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການໄປນອກເຫນືອຈາກສອງທິດສະດີນີ້ແມ່ນວ່າຖ້າທ່ານພະຍາຍາມປ່ຽນແປງມັນໂດຍການນໍາສະເຫນີອົງປະກອບໃຫມ່, ແນວຄວາມຄິດແລະປະລິມານ, ທ່ານຈະໄດ້ຮັບຜົນໄດ້ຮັບທີ່ກົງກັນຂ້າມກັບການວັດແທກແລະການສັງເກດທີ່ພວກເຮົາມີຢູ່ແລ້ວ. ມັນຍັງເປັນມູນຄ່າທີ່ຈື່ໄວ້ວ່າຖ້າຫາກວ່າທ່ານຕ້ອງການທີ່ຈະໄປເກີນຂອບເຂດວິທະຍາສາດຂອງພວກເຮົາໃນປະຈຸບັນ, ພາລະຂອງຫຼັກຖານສະແດງແມ່ນ enormous. ໃນທາງກົງກັນຂ້າມ, ມັນເປັນການຍາກທີ່ຈະບໍ່ຄາດຫວັງຫຼາຍຈາກຜູ້ທີ່ທໍາລາຍແບບຈໍາລອງທີ່ພະຍາຍາມແລະທົດສອບຫຼາຍສິບປີ.
ຕໍ່ກັບຄວາມຮຽກຮ້ອງຕ້ອງການດັ່ງກ່າວ, ມັນບໍ່ແປກໃຈເລີຍທີ່ບໍ່ຄ່ອຍມີໃຜພະຍາຍາມທ້າທາຍແບບຢ່າງທີ່ມີຢູ່ແລ້ວໃນຟີຊິກ. ແລະຖ້າມັນເຮັດ, ມັນບໍ່ໄດ້ຖືກປະຕິບັດຢ່າງຈິງຈັງເລີຍ, ຍ້ອນວ່າມັນລົ້ມລົງຢ່າງໄວວາໃນການກວດສອບງ່າຍໆ. ດັ່ງນັ້ນ, ຖ້າພວກເຮົາເຫັນຂຸມທີ່ມີທ່າແຮງ, ເຫຼົ່ານີ້ແມ່ນພຽງແຕ່ສະທ້ອນໃຫ້ເຫັນ, ສັນຍານວ່າບາງສິ່ງບາງຢ່າງຈະເຫລື້ອມບາງບ່ອນ, ແຕ່ມັນບໍ່ຊັດເຈນວ່າມັນມີມູນຄ່າທີ່ຈະໄປບ່ອນນັ້ນທັງຫມົດ.
ຟີຊິກທີ່ຮູ້ຈັກບໍ່ສາມາດຈັດການຈັກກະວານໄດ້
ຕົວຢ່າງຂອງ shimmer ຂອງ "ໃຫມ່ແລະແຕກຕ່າງກັນຫມົດ" ນີ້? ຕົວຢ່າງ, ການສັງເກດການຂອງອັດຕາການຫົດຕົວ, ເຊິ່ງເບິ່ງຄືວ່າບໍ່ສອດຄ່ອງກັບຄໍາຖະແຫຼງທີ່ວ່າຈັກກະວານເຕັມໄປດ້ວຍອະນຸພາກຂອງແບບຈໍາລອງມາດຕະຖານແລະປະຕິບັດຕາມທິດສະດີທົ່ວໄປຂອງຄວາມກ່ຽວຂ້ອງ. ພວກເຮົາຮູ້ວ່າແຫຼ່ງຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງຂອງແຕ່ລະຄົນ, galaxies, ກຸ່ມຂອງ galaxies, ແລະແມ້ກະທັ້ງເວັບ cosmic ທີ່ຍິ່ງໃຫຍ່ແມ່ນບໍ່ພຽງພໍທີ່ຈະອະທິບາຍປະກົດການນີ້, ບາງທີອາດມີ. ພວກເຮົາຮູ້ວ່າ, ເຖິງວ່າຕົວແບບມາດຕະຖານລະບຸວ່າ ທາດ ແລະ ທາດຕ້ານທານຄວນຖືກສ້າງຂື້ນ ແລະ ທຳລາຍໃນປະລິມານເທົ່າກັນ, ແຕ່ພວກເຮົາອາໄສຢູ່ໃນຈັກກະວານທີ່ປະກອບດ້ວຍວັດຖຸສ່ວນໃຫຍ່ ທີ່ມີທາດຕ້ານທານໜ້ອຍໜຶ່ງ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ພວກເຮົາເຫັນວ່າ "ຟີຊິກທີ່ຮູ້ຈັກ" ບໍ່ສາມາດອະທິບາຍທຸກສິ່ງທີ່ພວກເຮົາເຫັນຢູ່ໃນຈັກກະວານ.
ການທົດລອງຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ບໍ່ຄາດຄິດ, ຖ້າການທົດສອບໃນລະດັບທີ່ສູງກວ່າ, ອາດຈະເປັນການປະຕິວັດ. ເຖິງແມ່ນວ່າອັນທີ່ເອີ້ນວ່າ Atomic Anomaly ຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການມີຢູ່ຂອງອະນຸພາກສາມາດເປັນຄວາມຜິດພາດຂອງການທົດລອງ, ແຕ່ວ່າມັນຍັງສາມາດເປັນສັນຍານທີ່ຈະໄປເກີນກວ່າມາດຕະຖານຂອງຕົວແບບ. ວິທີການທີ່ແຕກຕ່າງກັນຂອງການວັດແທກຈັກກະວານໃຫ້ຄ່າທີ່ແຕກຕ່າງກັນສໍາລັບອັດຕາການຂະຫຍາຍຕົວຂອງມັນ - ບັນຫາທີ່ພວກເຮົາພິຈາລະນາຢ່າງລະອຽດໃນຫນຶ່ງໃນບັນຫາທີ່ຜ່ານມາຂອງ MT.
ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ບໍ່ມີຄວາມຜິດປະກະຕິເຫຼົ່ານີ້ໃຫ້ຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຫນ້າເຊື່ອຖືພຽງພໍທີ່ຖືວ່າເປັນສັນຍານທີ່ບໍ່ສາມາດໂຕ້ຖຽງໄດ້ຂອງຟີຊິກໃຫມ່. ອັນໃດນຶ່ງ ຫຼືທັງໝົດນີ້ອາດຈະເປັນການເໜັງຕີງທາງສະຖິຕິ ຫຼືເປັນເຄື່ອງມືທີ່ປັບທຽບບໍ່ຖືກຕ້ອງ. ຈໍານວນຫຼາຍຂອງພວກເຂົາອາດຈະຊີ້ໃຫ້ເຫັນຟີຊິກໃຫມ່, ແຕ່ພວກເຂົາສາມາດອະທິບາຍໄດ້ຢ່າງງ່າຍດາຍໂດຍໃຊ້ອະນຸພາກທີ່ຮູ້ຈັກແລະປະກົດການໃນແງ່ຂອງຄວາມກ່ຽວຂ້ອງທົ່ວໄປແລະແບບຈໍາລອງມາດຕະຖານ.
ພວກເຮົາວາງແຜນທີ່ຈະທົດລອງ, ຫວັງວ່າຈະມີຜົນໄດ້ຮັບທີ່ຊັດເຈນກວ່າແລະຄໍາແນະນໍາ. ພວກເຮົາອາດຈະເຫັນໃນໄວໆນີ້ວ່າພະລັງງານຊ້ໍາມີຄ່າຄົງທີ່. ອີງຕາມການສຶກສາຂອງກາແລັກຊີທີ່ວາງແຜນໄວ້ໂດຍ Vera Rubin Observatory ແລະຂໍ້ມູນຂອງ supernovae ທີ່ຢູ່ຫ່າງໄກທີ່ຈະເປີດເຜີຍໃນອະນາຄົດ. Nancy Grace telescope, ກ່ອນຫນ້ານີ້ WFIRST, ພວກເຮົາຈໍາເປັນຕ້ອງຊອກຫາວ່າພະລັງງານຊ້ໍາ evolve ກັບເວລາພາຍໃນ 1%. ຖ້າເປັນດັ່ງນັ້ນ, ຮູບແບບ cosmological "ມາດຕະຖານ" ຂອງພວກເຮົາຈະຕ້ອງມີການປ່ຽນແປງ. ມັນເປັນໄປໄດ້ວ່າເສົາອາກາດ interferometer laser ຊ່ອງ (LISA) ໃນຂໍ້ກໍານົດຂອງແຜນການຍັງຈະໃຫ້ພວກເຮົາແປກໃຈ. ໃນສັ້ນ, ພວກເຮົາກໍາລັງຄິດໄລ່ຍານພາຫະນະການສັງເກດການແລະການທົດລອງທີ່ພວກເຮົາກໍາລັງວາງແຜນ.
ພວກເຮົາຍັງເຮັດວຽກຢູ່ໃນພາກສະຫນາມຂອງຟີຊິກອະນຸພາກ, ຫວັງວ່າຈະພົບເຫັນປະກົດການນອກ Model, ເຊັ່ນ: ການວັດແທກທີ່ຖືກຕ້ອງຫຼາຍຂອງປັດຈຸບັນແມ່ເຫຼັກຂອງເອເລັກໂຕຣນິກແລະ muon - ຖ້າພວກເຂົາບໍ່ເຫັນດີ, ຟີຊິກໃຫມ່ຈະປາກົດ. ພວກເຮົາກໍາລັງເຮັດວຽກເພື່ອຊອກຫາວິທີການທີ່ເຂົາເຈົ້າມີການປ່ຽນແປງ ນິວຕຼີໂນ – ຢູ່ທີ່ນີ້, ເຊັ່ນດຽວກັນ, ຟີຊິກໃຫມ່ສ່ອງຜ່ານ. ແລະຖ້າພວກເຮົາສ້າງຕົວ collider electron-positron ທີ່ຖືກຕ້ອງ, ເປັນວົງກົມຫຼືເສັ້ນຊື່ (2), ພວກເຮົາສາມາດກວດພົບສິ່ງທີ່ນອກເຫນືອຈາກຕົວແບບມາດຕະຖານທີ່ LHC ຍັງບໍ່ສາມາດກວດພົບໄດ້. ໃນໂລກຂອງຟີຊິກ, ຮຸ່ນຂະຫນາດໃຫຍ່ຂອງ LHC ທີ່ມີເສັ້ນຜ່າສູນກາງເຖິງ 100 ກິໂລແມັດໄດ້ຖືກສະເຫນີຍາວ. ນີ້ຈະໃຫ້ພະລັງງານການປະທະກັນທີ່ສູງຂຶ້ນ, ເຊິ່ງ, ອີງຕາມນັກຟີຊິກຫຼາຍຄົນ, ສຸດທ້າຍຈະເປັນສັນຍານປະກົດການໃຫມ່. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ນີ້ແມ່ນການລົງທຶນທີ່ມີລາຄາແພງທີ່ສຸດ, ແລະການກໍ່ສ້າງຍັກໃຫຍ່ພຽງແຕ່ຢູ່ໃນຫຼັກການ - "ໃຫ້ພວກເຮົາສ້າງມັນແລະເບິ່ງສິ່ງທີ່ມັນຈະສະແດງໃຫ້ພວກເຮົາ" ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມສົງໃສຫຼາຍ.
2. Linear lepton collider - ການເບິ່ງເຫັນ
ມີສອງປະເພດຂອງວິທີການແກ້ໄຂບັນຫາໃນວິທະຍາສາດທາງດ້ານຮ່າງກາຍ. ທໍາອິດແມ່ນວິທີການສະລັບສັບຊ້ອນ, ເຊິ່ງປະກອບດ້ວຍການອອກແບບແຄບຂອງການທົດລອງຫຼືການສັງເກດການສໍາລັບການແກ້ໄຂບັນຫາສະເພາະໃດຫນຶ່ງ. ວິທີທີສອງເອີ້ນວ່າວິທີການບັງຄັບ brute.ຜູ້ທີ່ພັດທະນາການທົດລອງແບບບັງຄັບ, ຂ້າມເຂດແດນ ຫຼືຫໍສັງເກດການເພື່ອສຳຫຼວດຈັກກະວານດ້ວຍວິທີໃໝ່ທີ່ສົມບູນກວ່າວິທີການທີ່ຜ່ານມາຂອງພວກເຮົາ. ທໍາອິດແມ່ນຮັດກຸມທີ່ດີກວ່າໃນແບບມາດຕະຖານ. ອັນທີສອງອະນຸຍາດໃຫ້ທ່ານຊອກຫາຮ່ອງຮອຍຂອງບາງສິ່ງບາງຢ່າງຫຼາຍ, ແຕ່ຫນ້າເສຍດາຍ, ບາງສິ່ງບາງຢ່າງນີ້ບໍ່ໄດ້ຖືກກໍານົດຢ່າງແນ່ນອນ. ດັ່ງນັ້ນ, ທັງສອງວິທີການມີຂໍ້ເສຍຂອງເຂົາເຈົ້າ.
ຊອກຫາສິ່ງທີ່ເອີ້ນວ່າ Theory of Everything (TUT), holy grail of physics , ຄວນຈະຖືກຈັດໃສ່ໃນປະເພດທີສອງ, ເນື່ອງຈາກວ່າມັນມັກຈະມາກັບການຊອກຫາພະລັງງານທີ່ສູງກວ່າແລະສູງກວ່າ (3), ເຊິ່ງກໍາລັງຂອງ. ທໍາມະຊາດໃນທີ່ສຸດປະສົມປະສານເຂົ້າໄປໃນການໂຕ້ຕອບຫນຶ່ງ.
3. ພະລັງງານທີ່ຕ້ອງການສໍາລັບການລວມສົມມຸດຕິຖານຂອງການໂຕ້ຕອບ
ນິສຟອນ ນິວຕຣິໂນ
ເມື່ອໄວໆມານີ້, ວິທະຍາສາດໄດ້ສຸມໃສ່ການເພີ່ມເຕີມແລະສຸມໃສ່ຂົງເຂດທີ່ຫນ້າສົນໃຈຫຼາຍ, ເຊັ່ນການຄົ້ນຄວ້າ neutrino, ທີ່ພວກເຮົາບໍ່ດົນມານີ້ໄດ້ຈັດພີມມາບົດລາຍງານຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນ MT. ໃນເດືອນກຸມພາ 2020, ວາລະສານ Astrophysical ໄດ້ພິມເຜີຍແຜ່ກ່ຽວກັບການຄົ້ນພົບ neutrinos ພະລັງງານສູງຂອງແຫຼ່ງກໍາເນີດທີ່ບໍ່ຮູ້ຈັກໃນ Antarctica. ນອກເຫນືອໄປຈາກການທົດລອງທີ່ມີຊື່ສຽງ, ການຄົ້ນຄວ້າຍັງໄດ້ດໍາເນີນຢູ່ໃນທະວີບອາກາດຫນາວພາຍໃຕ້ຊື່ລະຫັດ ANITA (), ປະກອບດ້ວຍການປ່ອຍປູມເປົ້າທີ່ມີເຊັນເຊີ. ຄື້ນວິທະຍຸ.
ທັງ ANITA ແລະ ANITA ໄດ້ຖືກອອກແບບເພື່ອຄົ້ນຫາຄື້ນວິທະຍຸຈາກ neutrinos ພະລັງງານສູງທີ່ປະທະກັບສິ່ງແຂງທີ່ເຮັດໃຫ້ເກີດເປັນກ້ອນ. Avi Loeb, ປະທານພະແນກດາລາສາດຂອງ Harvard, ໄດ້ອະທິບາຍຢູ່ໃນເວັບໄຊທ໌ Salon ວ່າ: "ເຫດການທີ່ກວດພົບໂດຍ ANITA ແນ່ນອນເບິ່ງຄືວ່າມີຄວາມຜິດປົກກະຕິເພາະວ່າພວກມັນບໍ່ສາມາດອະທິບາຍໄດ້ວ່າເປັນ neutrinos ຈາກແຫຼ່ງທາງດາລາສາດ. (...) ມັນອາດຈະເປັນອະນຸພາກບາງຊະນິດທີ່ມີປະຕິກິລິຍາອ່ອນກວ່ານິວຕຼີໂນກັບສານທຳມະດາ. ພວກເຮົາສົງໃສວ່າອະນຸພາກດັ່ງກ່າວມີຢູ່ເປັນສິ່ງມືດ. ແຕ່ສິ່ງທີ່ເຮັດໃຫ້ເຫດການ ANITA ມີພະລັງຫຼາຍ?”
Neutrinos ແມ່ນອະນຸພາກທີ່ຮູ້ຈັກດຽວທີ່ຈະລະເມີດຕົວແບບມາດຕະຖານ. ອີງຕາມຕົວແບບມາດຕະຖານຂອງອະນຸພາກປະຖົມ, ພວກເຮົາຕ້ອງມີສາມປະເພດຂອງ neutrinos (ເອເລັກໂຕຣນິກ, muon ແລະ tau) ແລະສາມປະເພດຂອງ antineutrinos, ແລະຫຼັງຈາກການສ້າງຕັ້ງຂອງພວກມັນຈະຕ້ອງມີຄວາມຫມັ້ນຄົງແລະບໍ່ປ່ຽນແປງໃນຄຸນສົມບັດຂອງມັນ. ນັບຕັ້ງແຕ່ຊຸມປີ 60, ໃນເວລາທີ່ການຄິດໄລ່ແລະການວັດແທກຄັ້ງທໍາອິດຂອງ neutrinos ທີ່ຜະລິດໂດຍແສງຕາເວັນປາກົດ, ພວກເຮົາຮູ້ວ່າມີບັນຫາ. ພວກເຮົາຮູ້ວ່າມີ neutrinos ເອເລັກໂຕຣນິກຈໍານວນຫຼາຍໄດ້ຖືກສ້າງຕັ້ງຂຶ້ນໃນ ແກນແສງຕາເວັນ. ແຕ່ເມື່ອພວກເຮົາວັດແທກຈໍານວນທີ່ມາຮອດ, ພວກເຮົາເຫັນພຽງແຕ່ຫນຶ່ງສ່ວນສາມຂອງຕົວເລກທີ່ຄາດຄະເນ.
ມີບາງຢ່າງຜິດພາດກັບເຄື່ອງກວດຈັບຂອງພວກເຮົາ, ຫຼືມີບາງຢ່າງຜິດພາດກັບຕົວແບບຂອງດວງອາທິດຂອງພວກເຮົາ, ຫຼືມີບາງຢ່າງຜິດພາດກັບ neutrinos ເອງ. ການທົດລອງເຄື່ອງປະຕິກອນໄດ້ພິສູດຢ່າງໄວວ່າມີບາງຢ່າງຜິດພາດກັບເຄື່ອງກວດຈັບຂອງພວກເຮົາ (4). ພວກເຂົາເຈົ້າໄດ້ເຮັດວຽກຕາມທີ່ຄາດໄວ້ແລະການປະຕິບັດຂອງເຂົາເຈົ້າໄດ້ຖືກຈັດອັນດັບດີຫຼາຍ. neutrinos ທີ່ພວກເຮົາກວດພົບໄດ້ຖືກລົງທະບຽນໃນອັດຕາສ່ວນຂອງຈໍານວນ neutrinos ມາຮອດ. ເປັນເວລາຫຼາຍທົດສະວັດ, ນັກດາລາສາດຫຼາຍຄົນໄດ້ໂຕ້ຖຽງວ່າແບບຈໍາລອງແສງຕາເວັນຂອງພວກເຮົາແມ່ນຜິດພາດ.
4. ຮູບພາບຂອງເຫດການ neutrino ໃນລັງສີ Cherenkov ຈາກເຄື່ອງກວດຈັບ Super Kamiokande
ແນ່ນອນ, ມີຄວາມເປັນໄປໄດ້ທີ່ແປກປະຫຼາດອີກຢ່າງໜຶ່ງທີ່, ຖ້າເປັນຄວາມຈິງ, ຈະປ່ຽນຄວາມເຂົ້າໃຈຂອງພວກເຮົາກ່ຽວກັບຈັກກະວານຈາກສິ່ງທີ່ຕົວແບບມາດຕະຖານໄດ້ຄາດຄະເນໄວ້. ແນວຄວາມຄິດແມ່ນວ່າສາມປະເພດຂອງ neutrinos ທີ່ພວກເຮົາຮູ້ວ່າຕົວຈິງແລ້ວມີມະຫາຊົນ, ບໍ່ແມ່ນ ເນີ້ງ, ແລະວ່າພວກເຂົາສາມາດປະສົມ (ການຜັນຜວນ) ເພື່ອປ່ຽນລົດຊາດຖ້າພວກເຂົາມີພະລັງງານພຽງພໍ. ຖ້າ neutrino ຖືກກະຕຸ້ນດ້ວຍເອເລັກໂຕຣນິກ, ມັນສາມາດປ່ຽນແປງໄປຕາມທາງ muon i ທາໂນວແຕ່ນີ້ເປັນໄປໄດ້ພຽງແຕ່ໃນເວລາທີ່ມັນມີມະຫາຊົນ. ນັກວິທະຍາສາດມີຄວາມເປັນຫ່ວງກ່ຽວກັບບັນຫານິວຕຼີໂນມືຂວາ ແລະຊ້າຍ. ເພາະຖ້າຫາກວ່າທ່ານບໍ່ສາມາດຈໍາແນກມັນ, ທ່ານບໍ່ສາມາດຈໍາແນກໄດ້ວ່າມັນເປັນ particle ຫຼື antiparticle.
neutrino ເປັນ antiparticle ຂອງຕົນເອງໄດ້ບໍ? ບໍ່ແມ່ນຕາມແບບມາດຕະຖານປົກກະຕິ. ຕາມແບບຢ່າງໂດຍທົ່ວໄປພວກເຂົາບໍ່ຄວນເປັນ antiparticles ຂອງຕົນເອງ. fermion ແມ່ນອະນຸພາກໃດນຶ່ງທີ່ມີການຫມຸນຂອງ ± XNUMX/XNUMX. ປະເພດນີ້ປະກອບມີ quarks ແລະ lepton ທັງຫມົດ, ລວມທັງ neutrinos. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ມີປະເພດພິເສດຂອງ fermions, ເຊິ່ງມາຮອດປະຈຸບັນມີພຽງແຕ່ຢູ່ໃນທິດສະດີ - Majorana fermion, ເຊິ່ງເປັນ antiparticle ຂອງຕົນເອງ. ຖ້າມັນມີຢູ່, ບາງສິ່ງບາງຢ່າງພິເສດອາດຈະເກີດຂື້ນ ... neutrino ຟຣີ ການທໍາລາຍເບຕ້າສອງເທົ່າ. ແລະນີ້ແມ່ນໂອກາດສໍາລັບນັກທົດລອງທີ່ຊອກຫາຊ່ອງຫວ່າງດັ່ງກ່າວມາດົນນານ.
ໃນຂະບວນການທີ່ສັງເກດເຫັນທັງຫມົດທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ neutrinos, particles ເຫຼົ່ານີ້ສະແດງຄຸນສົມບັດທີ່ນັກຟິສິກເອີ້ນວ່າຊ້າຍມື. neutrinos ມືຂວາ, ເຊິ່ງເປັນສ່ວນຂະຫຍາຍທໍາມະຊາດທີ່ສຸດຂອງຮູບແບບມາດຕະຖານ, ບໍ່ມີບ່ອນໃດທີ່ຈະເຫັນ. ອະນຸພາກ MS ອື່ນໆທັງໝົດມີລຸ້ນຂວາມື, ແຕ່ນິວຕຼີໂນບໍ່ມີ. ເປັນຫຍັງ? ຫລ້າສຸດ, ການວິເຄາະທີ່ສົມບູນແບບທີ່ສຸດໂດຍທີມງານສາກົນຂອງຟີຊິກ, ລວມທັງສະຖາບັນຟີຊິກນິວເຄຼຍຂອງ Polish Academy of Sciences (IFJ PAN) ໃນ Krakow, ໄດ້ດໍາເນີນການຄົ້ນຄ້ວາກ່ຽວກັບເລື່ອງນີ້. ນັກວິທະຍາສາດເຊື່ອວ່າການຂາດການສັງເກດການຂອງ neutrinos ມືຂວາສາມາດພິສູດໄດ້ວ່າພວກເຂົາເປັນ Majorana fermions. ຖ້າພວກເຂົາເປັນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນສະບັບດ້ານຂວາຂອງພວກເຂົາແມ່ນໃຫຍ່ທີ່ສຸດ, ເຊິ່ງອະທິບາຍເຖິງຄວາມຫຍຸ້ງຍາກໃນການກວດສອບ.
ແຕ່ພວກເຮົາຍັງບໍ່ຮູ້ວ່າ neutrinos ແມ່ນ antiparticles ຕົວຂອງມັນເອງ. ພວກເຮົາບໍ່ຮູ້ວ່າພວກເຂົາໄດ້ຮັບມະຫາຊົນຂອງພວກເຂົາຈາກການຜູກມັດທີ່ອ່ອນແອຫຼາຍຂອງ Higgs boson, ຫຼືຖ້າພວກເຂົາໄດ້ຮັບມັນຜ່ານກົນໄກອື່ນໆ. ແລະພວກເຮົາບໍ່ຮູ້, ບາງທີຂະແຫນງ neutrino ແມ່ນມີຄວາມຊັບຊ້ອນຫຼາຍກ່ວາທີ່ພວກເຮົາຄິດ, ໂດຍມີ neutrinos ທີ່ເປັນຫມັນຫຼືຫນັກຢູ່ໃນຄວາມມືດ.
ປະລໍາມະນູແລະຜິດປົກກະຕິອື່ນໆ
ໃນຟີຊິກອະນຸພາກປະຖົມ, ນອກຈາກ neutrinos ຄົນອັບເດດ:, ຍັງມີຂົງເຂດອື່ນໆທີ່ຮູ້ຈັກຫນ້ອຍຂອງການຄົ້ນຄວ້າຈາກທີ່ "ຟີຊິກໃຫມ່" ສາມາດສ່ອງແສງຜ່ານ. ສໍາລັບຕົວຢ່າງ, ນັກວິທະຍາສາດໄດ້ສະເຫນີປະເພດໃຫມ່ຂອງອະນຸພາກ subatomic ເພື່ອອະທິບາຍ enigmatic. kaon decay (5), ກໍລະນີພິເສດຂອງອະນຸພາກ meson ປະກອບດ້ວຍ ຫນຶ່ງ quark i ຜູ້ຄ້າຂາຍວັດຖຸບູຮານຄົນໜຶ່ງ. ເມື່ອອະນຸພາກ kaon ເຊື່ອມໂຊມ, ສ່ວນຫນຶ່ງຂອງພວກມັນໄດ້ຜ່ານການປ່ຽນແປງທີ່ເຮັດໃຫ້ນັກວິທະຍາສາດປະຫລາດໃຈ. ຮູບແບບຂອງການເສື່ອມໂຊມນີ້ອາດຈະຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງປະເພດໃຫມ່ຂອງອະນຸພາກຫຼືກໍາລັງທາງດ້ານຮ່າງກາຍໃຫມ່ໃນການເຮັດວຽກ. ນີ້ແມ່ນຢູ່ນອກຂອບເຂດຂອງຕົວແບບມາດຕະຖານ.
ມີການທົດລອງເພີ່ມເຕີມເພື່ອຊອກຫາຊ່ອງຫວ່າງໃນຕົວແບບມາດຕະຖານ. ເຫຼົ່ານີ້ລວມມີການຄົ້ນຫາ g-2 muon. ເກືອບຮ້ອຍປີກ່ອນ, ນັກຟີຊິກສາດ Paul Dirac ໄດ້ຄາດຄະເນຊ່ວງເວລາແມ່ເຫຼັກຂອງເອເລັກໂຕຣນິກໂດຍໃຊ້ g, ຕົວເລກທີ່ກໍານົດຄຸນສົມບັດ spin ຂອງ particle. ຫຼັງຈາກນັ້ນ, ການວັດແທກໄດ້ສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າ "g" ແມ່ນແຕກຕ່າງກັນເລັກນ້ອຍຈາກ 2, ແລະນັກຟິສິກເລີ່ມໃຊ້ຄວາມແຕກຕ່າງລະຫວ່າງມູນຄ່າຕົວຈິງຂອງ "g" ແລະ 2 ເພື່ອສຶກສາໂຄງສ້າງພາຍໃນຂອງອະນຸພາກ subatomic ແລະກົດຫມາຍຂອງຟີຊິກໂດຍທົ່ວໄປ. ໃນປີ 1959, CERN ໃນນະຄອນເຈນີວາ, ປະເທດສະວິດເຊີແລນ, ໄດ້ດໍາເນີນການທົດລອງທໍາອິດທີ່ວັດແທກຄ່າ g-2 ຂອງອະນຸພາກ subatomic ເອີ້ນວ່າ muon, ຜູກມັດກັບເອເລັກໂຕຣນິກແຕ່ບໍ່ຫມັ້ນຄົງແລະ 207 ເທົ່າຂອງຫນັກກວ່າອະນຸພາກປະຖົມ.
ຫ້ອງທົດລອງແຫ່ງຊາດ Brookhaven ໃນນິວຢອກໄດ້ເລີ່ມຕົ້ນການທົດລອງຂອງຕົນເອງແລະເຜີຍແຜ່ຜົນຂອງການທົດລອງ g-2 ຂອງພວກເຂົາໃນປີ 2004. ການວັດແທກບໍ່ແມ່ນສິ່ງທີ່ຕົວແບບມາດຕະຖານຄາດຄະເນ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ການທົດລອງບໍ່ໄດ້ເກັບກໍາຂໍ້ມູນພຽງພໍສໍາລັບການວິເຄາະສະຖິຕິເພື່ອສະຫຼຸບຢ່າງແນ່ນອນວ່າມູນຄ່າການວັດແທກແມ່ນແຕກຕ່າງກັນຢ່າງແທ້ຈິງແລະບໍ່ພຽງແຕ່ການເຫນັງຕີງທາງສະຖິຕິ. ຕອນນີ້ສູນຄົ້ນຄວ້າອື່ນໆກໍາລັງເຮັດການທົດລອງໃຫມ່ກັບ g-2, ແລະພວກເຮົາອາດຈະຮູ້ຜົນໄດ້ຮັບໃນໄວໆນີ້.
ມີບາງສິ່ງບາງຢ່າງທີ່ ໜ້າ ສົນໃຈກວ່ານີ້ ຜິດປົກກະຕິ Kaon i muon. ໃນປີ 2015, ການທົດລອງກ່ຽວກັບການເສື່ອມໂຊມຂອງ beryllium 8Be ສະແດງໃຫ້ເຫັນຄວາມຜິດປົກກະຕິ. ນັກວິທະຍາສາດໃນປະເທດຮັງກາຣີໃຊ້ເຄື່ອງກວດຈັບຂອງພວກເຂົາ. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ໂດຍບັງເອີນ, ພວກເຂົາເຈົ້າຄົ້ນພົບ, ຫຼືຄິດວ່າພວກເຂົາຄົ້ນພົບ, ເຊິ່ງຊີ້ໃຫ້ເຫັນເຖິງການມີຢູ່ຂອງພະລັງພື້ນຖານທີຫ້າຂອງທໍາມະຊາດ.
ນັກຟີຊິກຈາກມະຫາວິທະຍາໄລຄາລິຟໍເນຍມີຄວາມສົນໃຈໃນການສຶກສາ. ພວກເຂົາເຈົ້າແນະນໍາວ່າປະກົດການເອີ້ນວ່າ ຜິດປົກກະຕິປະລໍາມະນູ, ແມ່ນເກີດມາຈາກອະນຸພາກໃຫມ່ທີ່ສົມມຸດຕິຖານ, ເຊິ່ງຄາດວ່າຈະປະຕິບັດກໍາລັງທີຫ້າຂອງທໍາມະຊາດ. ມັນຖືກເອີ້ນວ່າ X17 ເນື່ອງຈາກວ່າມະຫາຊົນທີ່ສອດຄ້ອງກັນຂອງມັນແມ່ນຄິດວ່າເກືອບ 17 ລ້ານເອເລັກໂຕຣນິກ. ນີ້ແມ່ນ 30 ເທົ່າຂອງມະຫາຊົນຂອງເອເລັກໂຕຣນິກ, ແຕ່ຫນ້ອຍກ່ວາມະຫາຊົນຂອງ proton. ແລະວິທີທີ່ X17 ປະຕິບັດຕົວກັບ proton ແມ່ນຫນຶ່ງໃນລັກສະນະທີ່ແປກທີ່ສຸດ - ນັ້ນແມ່ນ, ມັນບໍ່ໄດ້ພົວພັນກັບ proton ເລີຍ. ແທນທີ່ຈະ, ມັນພົວພັນກັບອີເລັກໂທຣນິກຫຼືນິວຕຣອນທີ່ມີຄ່າທາງລົບ, ເຊິ່ງບໍ່ມີຄ່າບໍລິການໃດໆ. ນີ້ເຮັດໃຫ້ມັນຍາກທີ່ຈະເຫມາະ particle X17 ເຂົ້າໄປໃນຮູບແບບມາດຕະຖານໃນປະຈຸບັນຂອງພວກເຮົາ. Bosons ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບກໍາລັງ. Gluons ແມ່ນກ່ຽວຂ້ອງກັບຜົນບັງຄັບໃຊ້ທີ່ເຂັ້ມແຂງ, bosons ທີ່ມີກໍາລັງອ່ອນແອ, ແລະ photons ທີ່ມີແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ. ມີແມ້ແຕ່ boson ສົມມຸດຕິຖານສໍາລັບແຮງໂນ້ມຖ່ວງທີ່ເອີ້ນວ່າ graviton. ໃນຖານະເປັນ boson, X17 ຈະປະຕິບັດກໍາລັງຂອງຕົນເອງ, ເຊັ່ນວ່າຈົນເຖິງປັດຈຸບັນຍັງຄົງເປັນຄວາມລຶກລັບຂອງພວກເຮົາແລະອາດຈະເປັນ.
ຈັກກະວານແລະທິດທາງທີ່ຕ້ອງການ?
ໃນເອກະສານທີ່ຕີພິມໃນເດືອນເມສານີ້ໃນວາລະສານ Science Advances, ນັກວິທະຍາສາດທີ່ມະຫາວິທະຍາໄລ New South Wales ໃນ Sydney ລາຍງານວ່າການວັດແທກແສງສະຫວ່າງໃຫມ່ທີ່ປ່ອຍອອກມາຈາກ quasar 13 ຕື້ປີແສງໄດ້ຢືນຢັນການສຶກສາທີ່ຜ່ານມາວ່າໄດ້ພົບເຫັນການປ່ຽນແປງເລັກນ້ອຍໃນໂຄງສ້າງຄົງທີ່ອັນດີງາມ. ຂອງຈັກກະວານ. ສາດສະດາຈານ John Webb ຈາກ UNSW (6) ອະທິບາຍວ່າໂຄງສ້າງທີ່ດີຄົງທີ່ "ເປັນປະລິມານທີ່ນັກຟິສິກໃຊ້ເປັນຕົວວັດແທກຂອງແຮງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ." ແຮງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ ຮັກສາອິເລັກຕອນອ້ອມນິວເຄລຍໃນທຸກໆອະຕອມໃນຈັກກະວານ. ຖ້າບໍ່ມີມັນ, ທຸກເລື່ອງຈະແຕກແຍກ. ຈົນກ່ວາບໍ່ດົນມານີ້, ມັນໄດ້ຖືກພິຈາລະນາເປັນກໍາລັງຄົງທີ່ໃນເວລາແລະຊ່ອງ. ແຕ່ໃນການຄົ້ນຄວ້າຂອງລາວໃນໄລຍະສອງທົດສະວັດທີ່ຜ່ານມາ, ສາດສະດາຈານ Webb ໄດ້ສັງເກດເຫັນຄວາມຜິດປົກກະຕິໃນໂຄງສ້າງອັນດີງາມທີ່ແຮງແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າ, ວັດແທກໃນທິດທາງທີ່ເລືອກໃນຈັກກະວານ, ເບິ່ງຄືວ່າແຕກຕ່າງກັນເລັກນ້ອຍ.
"" ອະທິບາຍ Webb. ຄວາມບໍ່ສອດຄ່ອງປະກົດວ່າບໍ່ໄດ້ຢູ່ໃນການວັດແທກຂອງທີມງານອົດສະຕາລີ, ແຕ່ໃນການປຽບທຽບຜົນໄດ້ຮັບຂອງພວກເຂົາກັບການວັດແທກອື່ນໆຈໍານວນຫຼາຍຂອງແສງ quasar ໂດຍນັກວິທະຍາສາດອື່ນໆ.
"" ອາຈານ Webb ເວົ້າວ່າ. "". ໃນຄວາມຄິດເຫັນຂອງລາວ, ຜົນໄດ້ຮັບເບິ່ງຄືວ່າອາດຈະມີທິດທາງທີ່ມັກໃນຈັກກະວານ. ໃນຄໍາສັບຕ່າງໆອື່ນໆ, ຈັກກະວານຈະມີໂຄງສ້າງ dipole ໃນບາງຄວາມຫມາຍ.
"" ເວົ້າວ່ານັກວິທະຍາສາດກ່ຽວກັບຄວາມຜິດປົກກະຕິທີ່ຖືກຫມາຍ.
ນີ້ແມ່ນສິ່ງຫນຶ່ງອີກ: ແທນທີ່ຈະເປັນສິ່ງທີ່ຄິດວ່າເປັນການແຜ່ກະຈາຍແບບສຸ່ມຂອງ galaxies, quasars, ຟັງອາຍແກັສແລະດາວເຄາະທີ່ມີຊີວິດ, ເອກະພົບຢ່າງກະທັນຫັນມີຄູ່ຮ່ວມງານທາງເຫນືອແລະພາກໃຕ້. ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສາດສະດາຈານ Webb ພ້ອມທີ່ຈະຍອມຮັບວ່າຜົນຂອງການວັດແທກໂດຍນັກວິທະຍາສາດທີ່ດໍາເນີນຢູ່ໃນຂັ້ນຕອນຕ່າງໆໂດຍໃຊ້ເຕັກໂນໂລຢີທີ່ແຕກຕ່າງກັນແລະຈາກບ່ອນຕ່າງໆໃນໂລກແມ່ນເປັນຄວາມບັງເອີນອັນໃຫຍ່ຫຼວງ.
Webb ຊີ້ໃຫ້ເຫັນວ່າຖ້າມີທິດທາງໃນຈັກກະວານ, ແລະຖ້າຫາກວ່າການແມ່ເຫຼັກໄຟຟ້າກາຍເປັນຄວາມແຕກຕ່າງເລັກນ້ອຍໃນບາງຂົງເຂດຂອງ cosmos, ແນວຄວາມຄິດພື້ນຖານທີ່ສຸດທີ່ຢູ່ເບື້ອງຫຼັງຂອງຟີຊິກທີ່ທັນສະໄຫມຫຼາຍຈະຕ້ອງໄດ້ທົບທວນຄືນ. "", ເວົ້າ. ຮູບແບບດັ່ງກ່າວແມ່ນອີງໃສ່ທິດສະດີຂອງ Einstein ຂອງແຮງໂນ້ມຖ່ວງ, ເຊິ່ງສົມມຸດຢ່າງຈະແຈ້ງກ່ຽວກັບຄວາມຄົງທີ່ຂອງກົດຫມາຍທໍາມະຊາດ. ແລະຖ້າບໍ່ແມ່ນ, ຫຼັງຈາກນັ້ນ ... ຄວາມຄິດຂອງການຫັນອາຄານທັງຫມົດຂອງຟີຊິກແມ່ນ breathtaking.
