Например, только 15 процентов массы всей вселенной могут считаться на данный момент с нормальным видимым вопросом, остальное – темная материя, которой есть очень мало знания. Одинаково окутанная тайна – темная энергия, которая заставляет вселенную расшириться и отодвигает небесные тела друг от друга.«Поскольку они и много других оставшихся без ответа вопросов все еще остаются, мы должны попытаться нанять их и понять явления, у которых нет объяснения в текущей физике», говорит Пеккэнен.
Один способ сделать это, должен сделать протоны – ядра водородных атомов – сталкиваются на чрезвычайно высоких скоростях и энергиях, и изучают то, что выходит из катастроф. Pekkanen и его коллеги сосредоточились на взрывах частицы, названных ‘самолетами’, которые рождаются, когда протоны сталкиваются. Эти события могли содержать слабые признаки абсолютно новых частиц.Вскрытия для миллионов взрывов частицы
Исследование самолетов на уровне частицы стало возникающей областью в физике, названной Pekkanen и его коллегами при эксперименте Compact Muon Solenoid (CMS) CERN как ‘самолет particology’. Они делают запись столкновений в Большом Коллайдере Адрона CERN и измеряют их последствие.
Фактически каждое столкновение производит самолеты или взрывы десятков частиц, которые состоят из кварка и глюонов. Исследователи считают полную энергию в самолетах и имеют размеры, как их энергию несут различные виды частиц.«Мы пытаемся получить максимально подробное понимание самолетов с миллионами датчиков в нашем датчике на 15 тысяч тонн, 20 метров длиной. Чем более точный мы добираемся с нашими измерениями, тем легче это становится, чтобы обнаружить новые частицы», говорит Пеккэнен.
Тысячи сигналов, что некоторые миллионы погрузки датчиков должны быть сортированы со сложными алгоритмами. Воссоздавая события с компьютерными моделированиями, датчики могут быть точно настроены.
Самолеты могли, по данным Pekkanen, также быть ключом в нахождении новых значительных частиц. Он сосредоточился на событиях, где столкновение частиц производит два самолета, которые врываются в противоположные направления.
«Этими событиями мог быть пункт, где неизвестная частица – первенец и затем немедленно распадается в другие частицы. Мы анализируем миллиарды этих столкновений и видим, определяем ли мы какие-либо отклонения, которые могли бы быть признаком революционно новой частицы», объясняет Пеккэнен.
Исследование использует самый высокий энергетический уровень, когда-либо достигнутый в Большом Коллайдере Адрона: 13 teraelectronvolts. Для единственного протона это довольно много, примерно кинетическая энергия полета москита.
Подсчитайте все протонные энергии вместе: достаточно управлять аэробусом.Эксперименты продолжатся: к концу 2022 физики ожидают собирать до десяти раз больше данных.
«До сих пор мы не нашли следующую новую значительную частицу. Это означает, что есть потребность в проектировании следующего поколения коллайдеров адрона и датчиков, чтобы достигнуть еще более высоких энергий – и надо надеяться долгожданная новая физика».Juska Pekkanen успешно защитил его докторскую диссертацию Jet Particology & Search for New Massive Particles для Отдела Университета Аалто Прикладной Физики 5 декабря 2017