Τα πειράματα με νετρίνα δεν βρήκαν κανένα σημάδι του στείρου ή άγονου νετρίνο

Μια ανάλυση περισσότερων από 300.000 ανιχνεύσεων νετρίνων μιονίου δεν παρέχει μέχρι στιγμής κανένα στοιχείο για την ύπαρξη στείρων ή άγονων νετρίνων – ένα εύρημα που έρχεται σε αντίθεση με άλλα πειράματα. Το στείρο νετρίνο είναι μια ύποπτη τέταρτη «γεύση» νετρίνου που θα εντασσόταν στις τάξεις των 3 γνωστών τύπων νετρίνων: του μιονίου, του ταυ και του ηλεκτρονίου, στοιχειώδη σωματίδια που αποτελούν το γνωστό σύμπαν.

Το πείραμα ATLAS αναφέρει συγκρούσεις φωτονίων που παράγουν τους φορείς της ασθενούς δύναμης W

Ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στη Γενεύη παίζει με τη διάσημη εξίσωση του Άλμπερτ Αϊνστάιν, E = mc 2 , για να μετατρέψει την ύλη σε ενέργεια και μετά να την επιστρέψει σε διαφορετικές μορφές ύλης. Αλλά σε σπάνιες περιπτώσεις, μπορεί να παραλείψει το πρώτο βήμα και να συγκρουστεί καθαρή ενέργεια – με τη μορφή ηλεκτρομαγνητικών κυμάτων.

Ο κόσμος δεν χρειάζεται πια ένα νέο γιγάντιο επιταχυντή σωματιδίων στο CERN

Αυτή δεν είναι η κατάλληλη στιγμή για έναν μεγαλύτερο επιταχυντή σωματιδίων, γιατί αφενός θα κοστίσει πολλά δισεκατομμύρια δολάρια, ενώ οι πιθανές ανακαλύψεις του θα είναι ασαφείς – και τα χρήματα θα μπορούσαν να δαπανηθούν καλύτερα για την έρευνα απειλών όπως η κλιματική αλλαγή και οι αναδυόμενοι ιοί ή να επικεντρωθούμε στην ανάπτυξη ωφέλιμων νέων τεχνολογιών. Είναι καιρός να ακολουθήσει η κοινωνία μια πιο διαφωτισμένη προσέγγιση για τη χρηματοδότηση μεγάλων επιστημονικών έργων από το να συνεχίζει να δίνει χρήματα σε εκείνα στα οποία έχουν δώσει προηγουμένως χρήματα. Έχουμε μεγαλύτερα προβλήματα από τη μέτρηση του επόμενου ψηφίου στη μάζα του μποζονίου Higgs.

Οι φυσικοί στο πείραμα XENON πιθανολογούν την ανακάλυψη ηλιακών αξιονίων της σκοτεινής ύλης

Μια ομάδα φυσικών στο Εργαστήριο Gran Sasso της Ιταλίας λένε ότι έχουν κάνει την πρώτη ανίχνευση ενός ηλιακού αξιόνιου, ένα ως τώρα μη επιβεβαιωμένο – υποθετικό σωματίδιο που είναι υποψήφιο σωματίδιο της σκοτεινής ύλης. Αυτό είναι έξω ​​από το Πρότυπο μοντέλο της φυσικής των σωματιδίων, το οποίο περιγράφει τη συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων . Οι θεωρητικοί φυσικοί πρότειναν για πρώτη φορά την ύπαρξη αξιονίων στη δεκαετία του 1970 για να επιλύσουν προβλήματα στα μαθηματικά που διέπουν την ισχυρή δύναμη , η οποία συνδέει τα κουάρκ. Ωστόσο, τα αξιόνια έχουν γίνει από τότε μια δημοφιλής εξήγηση για τη σκοτεινή ύλη , τη μυστηριώδη ουσία που αποτελεί το 85% της μάζας του σύμπαντος, αλλά δεν εκπέμπει καμιά ακτινοβολία.

Το μποζόνιο Higgs εξετάστηκε ως πηγή σκοτεινής ύλης στον LHC

Έχει υπολογιστεί ότι η σκοτεινή ύλη είναι πενταπλάσια από την κανονική ύλη στο σύμπαν – και όμως, δεν την έχουμε εντοπίσει άμεσα. Πολλοί διαφορετικοί τύποι πειραμάτων προσπαθούν να την βρουν, αλλά τώρα το CERN έχει συμμετάσχει στο κυνήγι της, εξετάζοντας εάν το διάσημο μποζόνιο Higgs θα μπορούσε να αποσυντεθεί σε σκοτεινή ύλη.

Η πιο ακριβής μέτρηση του αντιύλης βαθαίνει ακόμη το μυστήριο του γιατί υπάρχουμε

Γιατί, λοιπόν, υπάρχουμε; Γιατί επικράτησε η ύλη; Γιατί το Σύμπαν είναι γεμάτο γαλαξίες, αντί για ένα άδειο κέλυφος που κυριαρχείται από ακαριαίες λάμψεις αλληλοεξόντωσης; Για απαντήσουν σε αυτό το θεμελιώδες ερώτημα, οι ερευνητές προσπαθούν εδώ και δεκαετίες να αποκωδικοποιήσουν τα μυστικά αντιύλης ώστε να κατανοήσουν πόσο μοιάζει με τον δικό μας κόσμο. Και για πρώτη φορά έχουν στα χέρια την πειραματική επιβεβαίωση μιας εκπληκτικής ομοιότητας.

Οι επιστήμονες ψάχνουν για το τι συμβαίνει στο εσωτερικό των πρωτονίων

Όταν τα πρωτόνια και οι πυρήνες μέσα στον μεγάλο αδρονικό επιταχυντή LHC συγκρούονται άμεσα μεταξύ τους και διασπώνται, η ενέργεια τους μπορεί να μετατραπεί σε νέους τύπους ύλης όπως το φημισμένο μποζόνιο Higgs, γνωστό για τη σύνδεσή του με ένα πεδίο που δίνει μάζα στα θεμελιώδη σωματίδια. Αλλά όταν οι πυρήνες απλώς “αγγίζουν” το ένα το άλλο, συμβαίνει ένα διαφορετικό πράγμα: παράγουν μερικά από τα ισχυρότερα μαγνητικά πεδία του σύμπαντος.

Ατομικοί πυρήνες

Όταν ξεκινήσαμε την κατάδυση στον ατομικό πυρήνα, αρχίσαμε να παρατηρούμε μια σειρά από ιδιότητες που φαινόταν περίεργες εκείνη τη στιγμή. Εδώ είναι μερικά τέτοια ενδιαφέροντα γεγονότα

Ταυτοποιήθηκαν υποατομικά σωματίδια που θα μπορούσαν να σχηματίσουν «σκοτεινή ύλη»

Επιστήμονες έχουν προσδιορίσει ένα υποατομικό σωματίδιο το οποίο θα μπορούσε να σχηματίσει τη «σκοτεινή ύλη» στο Σύμπαν κατά τη διάρκεια της Μεγάλης Έκρηξης. Το 80% του Σύμπαντος μπορεί να είναι σκοτεινή ύλη, αλλά παρά τις πολυάριθμες μελέτες εδώ και δεκαετίες, η φυσική του προέλευση παραμένει ένα αίνιγμα. Αν και δεν μπορεί να την δούμε άμεσα, οι επιστήμονες γνωρίζουν ότι υπάρχει λόγω της αλληλεπίδρασής του μέσω της βαρύτητας με την ορατή ύλη, όπως τα αστέρια και οι πλανήτες. Η σκοτεινή ύλη αποτελείται από σωματίδια που δεν απορροφούν, δεν αντανακλούν ή δεν εκπέμπουν φως.

Η Κίνα και η Ευρώπη θέλουν να κατασκευάσουν πιο ισχυρούς υπερ-επιταχυντές. Αξίζει;

Το 2012, οι φυσικοί των σωματιδίων ανίχνευσαν για πρώτη φορά το αναμενόμενο από καιρό μποζόνιο Higgs. Αυτό το σωματίδιο ήταν το τελευταίο κομμάτι του παζλ που έλειπε από το Καθιερωμένο Μοντέλο – το πιο διεξοδικά δοκιμασμένο σύνολο φυσικών νόμων που διέπουν το σύμπαν μας. Η ανακάλυψη του Higgs κατέστη δυνατή από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων, που χρησιμοποιεί ένα δακτύλιο 27 υπεραγωγικών μαγνητών για να επιταχύνει και στη συνέχεια να συνθλίψει μαζί τα σωματίδια κοντά στην ταχύτητα του φωτός.

Ανακαλύφθηκε ένα νέο πεντακουάρκ στο CERN

Ένα νέο πεντακουάρκ το Pc (4312) – ένα εξωτικό αδρόνιο που περιλαμβάνει πέντε κουάρκ – έχει ανακαλυφθεί από φυσικούς που εργάζονται στο πείραμα LHCb στο CERN. Οι επιστήμονες του LHCb έχουν επίσης διαπιστώσει ότι ένα χαρακτηριστικό των δεδομένων τους, που είχαν προηγουμένως συνδεθεί με ένα πεντακουάρκ, θα μπορούσε να αποδειχθεί για δύο πεντακουάρκ με παρόμοιες μάζες.

Το CERN εγκρίνει το νέο πείραμα FASER για να αναζητήσει εξωτικά σωματίδια σκοτεινής ύλης

Ένα νέο πείραμα για την αναζήτηση των σωματιδίων της σκοτεινής ύλης, FASER, η οποία υπολογίζεται ότι αποτελεί περίπου το 27% του σύμπαντος, έναντι του 5% που αντιστοιχεί στην κοινή ορατή ύλη (από την οποία αποτελούνται τα αστέρια, οι πλανήτες και οτιδήποτε υπάρχει πάνω τους) ανακοίνωσε ότι ξεκινά ο Ευρωπαϊκός Οργανισμός Πυρηνικών Ερευνών (CERN).

Τελικά δεν υπάρχουν τα σωματίδια WIMP της σκοτεινής ύλης

Η σκοτεινή ύλη δεν είναι μόνο η πιο άφθονη μορφή ύλης στο Σύμπαν (περίπου το 85% αυτής), είναι επίσης η πιο μυστηριώδης. Ενώ όλα τα άλλα σωματίδια που γνωρίζουμε – άτομα, νετρίνα, φωτόνια, αντιύλη και όλα τα άλλα σωματίδια στο Καθιερωμένο Μοντέλο – αλληλεπιδρούν μέσω τουλάχιστον μιας από τις γνωστές κβαντικές δυνάμεις, η σκοτεινή ύλη φαίνεται να αλληλεπιδρά μέσω της βαρύτητας μόνη της.

Η γέννηση μιας μηχανής στο CERN

Το CERN, το ευρωπαϊκό εργαστήριο φυσικής υψηλών ενεργειών στη Γενεύη, αυτή την εποχή διανύει μια ενδιαφέρουσα περίοδο. Ξεκίνησε η διαδικασία για την επικαιροποίηση της ευρωπαϊκής στρατηγικής στον τομέα των υψηλών ενεργειών, μια διαδικασία που θα ολοκληρωθεί το 2020. (Ο τομέας υψηλών ενεργειών είναι τομέας της Φυσικής που ασχολείται με την κατανόηση του μικρόκοσμου και ως εκ τούτου της φύσης, με κύρια εργαλεία μεγάλους ερευνητικούς επιταχυντές. Επιταχυντές είναι επιστημονικές μηχανές που χρησιμοποιούν ένα τέχνασμα –τη μετατροπή ενέργειας σε μάζα– για να εξαναγκάσουν τη φύση να κάνει τη δουλειά της, ενώ είμαστε έτοιμοι να την παρατηρήσουμε.)

Σχέδια του Cern για ένα ακόμα μεγαλύτερο επιταχυντή αδρονίων τον FCC

Τις ιδέες του για έναν «διάδοχο», αξίας 22,6 δισ. ευρώ, στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) παρουσίασε το Cern. Το Κέντρο Ερευνών σωματιδιακής φυσικής προτείνει τον Future Circular Collider (Μελλοντικός Κυκλικός Επιταχυντής- FCC), περίπου τέσσερις φορές πιο μακρύ και δέκα φορές πιο ισχυρό. Σκοπός είναι ο FCC να «κυνηγά» νέα υποατομικά σωματίδια ως το 2050.

Ζύγισαν τη Γη χρησιμοποιώντας νετρίνα από το Διάστημα

Οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει μέχρι τώρα πολλές μεθόδους για να διασταυρώσουν το βάρος της Γης και να υπολογίσουν τι κρύβεται μέσα της – συνήθως, έχουν χρησιμοποιήσει ηχητικά κύματα και τη δύναμη της βαρύτητας για να κάνουν τους υπολογισμούς τους. Αλλά μια ομάδα ζύγισε τη Γη με έναν εντελώς νέο τρόπο: με τη μέτρηση των μυστηριωδών κοσμικών σωματιδίων που περνούν μέσα από αυτήν, τα νετρίνα.

Τα ηλεκτρόνια είναι τέλεια σφαιρικά, επιβεβαιώνουν νέες μετρήσεις

Φυσικοί από την συνεργασία ACMEEDM εξέτασαν το σχήμα του φορτίου ενός ηλεκτρονίου με πρωτοφανή ακρίβεια για να επιβεβαιώσουν ότι είναι εξαιρετικά σφαιρικά. Τούτο το αποτέλεσμα, που αναφέρεται στο περιοδικό Nature , υποστηρίζει την ισχύ του Καθιερωμένου Μοντέλου της Σωματιδιακής Φυσικής και φαίνεται να αναγκάζει πολλές εναλλακτικές θεωρίες να αναθεωρηθούν.

Οι φυσικοί ανακαλύπτουν δύο νέα σωματίδια στον επιταχυντή LHCb

Οι φυσικοί στο πείραμα LHCb του CERN βρήκαν δύο σωματίδια που δεν είχαν δει ποτέ, όπως επίσης και υπάρχουν υπαινιγμοί ενός άλλου νέου σωματιδίου, σε συγκρούσεις πρωτονίων υψηλής ενέργειας. Το LHCb είναι ένα πείραμα που δημιουργήθηκε για να διερευνήσει τι συνέβη μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, που επέτρεψε στην ύλη να επιβιώσει και να οικοδομήσει το Σύμπαν που ζούμε σήμερα.

Η θεωρία της υπερσυμμετρίας ή Susy

Από τι αποτελείται ο κόσμος μας; Αυτή η ιστορική ερώτηση αποτελεί ακόμα το αντικείμενο μιας έντονης συζήτησης στους κύκλους της φυσικής σωματιδίων. Οι παρατηρησιακοί αστροφυσικοί έχουν δείξει ότι ο Κόσμος είχε μια αρχή πριν, περίπου, 13.7 δισεκατομμύρια έτη με ένα κατακλυσμιαίο ξέσπασμα στοιχειωδών σωματιδίων. Δεν υπάρχει στην πραγματικότητα κανένα αποδεικτικό στοιχείο, ότι οποιαδήποτε από τα σωματίδια της ύλης τα οποία ξέρουμε υπήρχαν πριν από αυτό το Μεγάλο Γεγονός.

Υπόνοιες για περίεργα υπερσυμμετρικά σωματίδια από το διάστημα που αψηφούν το καθιερωμένο μοντέλο της φυσικής

Δύο ασυνήθιστα σήματα εντοπίστηκαν από έναν ανιχνευτή σωματιδίων που αιωρείτο από ένα μπαλόνι πάνω από την Ανταρκτική, που το καθιερωμένο μοντέλο της σωματιδιακής φυσικής δεν μπορεί να εξηγήσει.