Kedu ka esi esi pụọ n'ọgba aghara na physics?

Ọgbọ na-esote urughuru nkukota ga-efu ijeri dollar. Enwere atụmatụ iji wuo ngwaọrụ ndị dị otú ahụ na Europe na China, mana ndị ọkà mmụta sayensị na-ajụ ma nke a ọ̀ dabara. Ma eleghị anya, anyị kwesịrị ịchọ ụzọ ọhụrụ nke ịnwale na nyocha nke ga-eduga na ọganihu na physics? 

A kwadoro Model Standard ugboro ugboro, gụnyere na Large Hadron Collider (LHC), mana ọ naghị emezu atụmanya physics niile. Ọ nweghị ike ịkọwa ihe omimi dị ka ịdị adị nke ihe gbara ọchịchịrị na ike gbara ọchịchịrị, ma ọ bụ ihe kpatara ike ndọda ji dị iche na ike ndị ọzọ bụ isi.

Na sayensị omenala na-enwe nsogbu ndị dị otú ahụ, enwere ụzọ isi kwadoo ma ọ bụ gbaghaa echiche ndị a. nchịkọta data ndị ọzọ - na nke a, site na telescopes ka mma na microscopes, ma eleghị anya site na nke ọhụrụ kpamkpam, ọbụna karị super bompa nke ga-eme ka ohere achọpụta ya supersymmetric ahụ.

Na 2012, Institute of High Energy Physics nke Chinese Academy of Sciences kwupụtara atụmatụ iji wuo nnukwu counter counter. E mere atụmatụ Electron Positron Collider (CEPC) ọ ga-enwe gburugburu ihe dịka 100 km, ihe fọrọ nke nta ka ọ bụrụ okpukpu anọ karịa nke LHC (1). Na nzaghachi, na 2013, onye na-arụ ọrụ nke LHC, ya bụ CERN, kwupụtara atụmatụ ya maka ngwaọrụ nkukota ọhụrụ a na-akpọ. Mgbakọ okirikiri okirikiri Ọdịnihu (FCC).

1. Ntụle nha nke ndị akwadoro CEPC, FCC na LHC accelerators.

Otú ọ dị, ndị ọkà mmụta sayensị na ndị injinia na-eche ma ọrụ ndị a ga-aba uru nnukwu ego ahụ. Chen-Ning Yang, onye nwetara ihe nrite Nobel na physics particle , katọrọ nchọ maka traces of supersymmetry site na iji supersymmetry ọhụrụ afọ atọ gara aga na blọọgụ ya, na-akpọ ya "egwuregwu ntu." Echiche dị oke ọnụ. Ọtụtụ ndị ọkà mmụta sayensị na China kwughachiri ya, na na Europe, ndị na-egbuke egbuke nke sayensị kwuru n'otu mmụọ ahụ banyere ọrụ FCC.

Nke a bụ onye Sabine Hossenfelder, bụ ọkà mmụta sayensị na Institute for Advanced Study na Frankfurt kọrọ Gizmodo. -

Ndị nkatọ nke oru ngo iji mepụta ndị na-agbakọ ike karia mara na ọnọdụ ahụ dị iche na mgbe e wuru ya. A maara n'oge ahụ na anyị na-achọ ọbụna Bogs Higgs. Ugbu a ihe mgbaru ọsọ bụ obere nkọwa. Na ịgbachi nkịtị na nsonaazụ nnwale ndị Large Hadron Collider mere kwalitere iji nabata nchọpụta Higgs - na-enweghị nchoputa ọ bụla kemgbe 2012 - bụ ihe jọgburu onwe ya.

Tụkwasị na nke ahụ, e nwere ihe a maara nke ọma, ma eleghị anya ọ bụghị eluigwe na ala, eziokwu ahụ Ihe niile anyị maara banyere nsonaazụ nnwale na LHC sitere na nyocha nke naanị ihe dịka 0,003% nke data enwetara mgbe ahụ. Anyị enweghị ike ijikwa karịa. Enweghị ike iwepụ na azịza nke nnukwu ajụjụ physics nke na-ewute anyị adịlarị na 99,997% nke anyị na-atụlebeghị. Ya mere, eleghị anya, ọ dịghị mkpa ka ị rụpụta nnukwu igwe ọzọ dị oke ọnụ, mana ịchọta ụzọ iji nyochaa ọtụtụ ozi ndị ọzọ?

Ọ bara uru ịtụle, ọkachasị ebe ndị ọkà mmụta sayensị na-atụ anya ịpụpụ ọbụna karịa n'ime ụgbọ ala ahụ. Oge nkwụsị afọ abụọ (nke a na-akpọ) nke malitere n'oge na-adịbeghị anya ga-eme ka onye na-ese ihe na-adịghị arụ ọrụ ruo 2021, na-enye ohere maka mmezi (2). Ọ ga-amalite ịrụ ọrụ n'ụdị ike ma ọ bụ dịtụ elu, tupu ya enwee nkwalite dị ukwuu na 2023, na-emecha ya maka 2026.

Nkwalite a ga-efu otu ijeri dollar (dị ọnụ ala ma e jiri ya tụnyere atụmatụ atụmatụ FCC), na ebumnuche ya bụ imepụta ihe a na-akpọ. Ọkụ dị elu-LHC. N'afọ 2030, nke a nwere ike mụbaa okpukpu iri n'ọnụọgụ ụgbọ ala na-ebute kwa nkeji.

2. Ndozi ọrụ na LHC

ọ bụ neutrino

Otu n'ime ihe ndị a na-ahụghị na LHC, ọ bụ ezie na a tụrụ anya na ọ ga-abụ, bụ WIMP (-n'adịghị ike na-emekọrịta ihe oke irighiri ihe). Ndị a bụ ihe dị arọ dị arọ (site na 10 GeV / s² ruo ọtụtụ TeV / s², ebe proton mass dị ntakịrị ihe na-erughị 1 GeV / s²) na-emekọrịta ihe na ihe a na-ahụ anya na ike yiri mmekọrịta adịghị ike. Ha ga-akọwa otu ihe omimi dị omimi nke a na-akpọ dark matter, nke ji okpukpu ise karịa ihe nkịtị na mbara igwe.

Na LHC, ọ nweghị WIMPs ahụrụ na 0,003% nke data nnwale a. Otú ọ dị, e nwere ụzọ dị ọnụ ala maka nke a - dịka ọmụmaatụ. Nnwale XENON-NT (3), nnukwu vat nke mmiri mmiri xenon miri emi n'okpuru ala na Italy na usoro nke a na-enye nri na netwọk nyocha. Na nnukwu vat ọzọ nke xenon, LZ na South Dakota, ọchụchọ ga-amalite n'isi ka 2020.

A na-akpọ nnwale ọzọ, nke nwere ihe nchọpụta ultracold semiconductor supersensitive SuperKDMS SNOLAB, ga-amalite ibugo data na Ontario na mbido 2020. Ya mere, ohere nke n'ikpeazụ "ịgba" ihe ndị a dị omimi na 20s nke narị afọ nke XNUMX na-abawanye.

Ọ bụghị naanị Wimps bụ ihe gbara ọchịchịrị ndị ọkà mmụta sayensị na-achọ. Kama nke ahụ, nnwale nwere ike imepụta ihe ndị ọzọ a na-akpọ axions, nke a na-apụghị ịhụ ozugbo dị ka neutrinos.

O yikarịrị ka afọ iri na-abịanụ ga-abụ nke nchọpụta metụtara neutrinos. Ha so n'ime ihe ndị a na-ahụkarị na mbara igwe. N'otu oge ahụ, otu n'ime ndị kasị sie ike na-amụ, n'ihi na neutrinos na-emekọrịta ihe nke ukwuu adịghị ike na nkịtị okwu.

Ndị ọkà mmụta sayensị amatala ogologo oge na nke a bụ nke atọ dị iche iche a na-akpọ ekpomeekpo na steeti atọ dị iche iche - mana ha adabaghị n'ụdị ụtọ, na ekpomeekpo ọ bụla bụ ngwakọta nke steeti atọ dị iche iche n'ihi arụ ọrụ quantum. Ndị na-eme nchọpụta na-atụ anya ịchọpụta kpọmkwem ihe ndị a pụtara na usoro ha na-apụta mgbe a na-ejikọta ha iji mepụta ísì ụtọ ọ bụla. Nnwale dị ka KATHERINE na Germany, ha ga-anakọta data dị mkpa iji chọpụta ụkpụrụ ndị a n'afọ ndị na-abịanụ.

3. XENON-nT ihe nchọpụta ihe ngosi

Neutrinos nwere ihe pụrụ iche. Ịga njem na mbara igwe, dịka ọmụmaatụ, ọ dị ka ha na-emegharị n'etiti mmasị. Ndị ọkachamara si Jiangmen Underground Neutrino Observatory na China, nke a na-atụ anya na ọ ga-amalite ịnakọta data na neutrinos nke sitere na ụlọ ọrụ ike nuklia dị nso n'afọ na-abịa.

Enwere oru ngo nke ụdị a Super-Kamiokande, Nleba anya na Japan na-aga n'ihu ogologo oge. US amalitela iwu saịtị nnwale neutrino nke ya. LBNF na Illinois na nnwale na neutrinos na omimi NA -AGBA na South Dakota.

A na-atụ anya na ọrụ LBNF/DUNE ijeri $1,5 ga-amalite na 2024 wee rụọ ọrụ nke ọma site na 2027. Nnwale ndị ọzọ e mere iji kpughee ihe nzuzo nke neutrino gụnyere AGBARA, na Oak Ridge National Laboratory na Tennessee, na usoro neutrino dị mkpụmkpụ, N'ime Fermilab, Illinois.

N'aka nke ya, na oru ngo Akụkọ mgbe ochie-200, Ezubere imepe na 2021, a ga-amụ ihe a maara dị ka ire ere beta abụọ na-enweghị neutrinoless. A na-eche na neutron abụọ sitere na nucleus nke atom n'otu oge na-adaba n'ime protons, nke ọ bụla n'ime ha na-ebupụ electron na , na-abata na kọntaktị neutrino ọzọ wee kpochapụ.

Ọ bụrụ na mmeghachi omume dị otú ahụ dị, ọ ga-enye ihe àmà na neutrinos bụ ihe mgbochi nke ha, na-akwado echiche ọzọ banyere eluigwe na ụwa mbụ - na-akọwa ihe mere e ji nwee ihe karịrị ihe mgbochi.

Ndị ọkà mmụta sayensị chọkwara imecha leba anya n'ime ike gbara ọchịchịrị dị omimi nke na-abanye n'ime mbara igwe na-eme ka eluigwe na ụwa gbasaa. Igwe nleba anya ike gbara ọchịchịrị Ngwá ọrụ (DESI) malitere ịrụ ọrụ naanị n'afọ gara aga ma na-atụ anya ịmalite na 2020. Nnukwu igwe onyonyo Synoptic Survey na Chile, nke National Science Foundation/Department of Energy na-eduzi, mmemme nyocha zuru oke site na iji akụrụngwa a kwesịrị ịmalite na 2022.

С другой стороны (4), nke a kara aka na ọ ga-abụ ihe omume nke afọ iri na-apụ apụ, ga-emecha bụrụ dike nke afọ iri abụọ. Na mgbakwunye na ọchụchọ ndị a na-eme atụmatụ, ọ ga-enye aka n'ịmụta ike ọchịchịrị site na ikiri ụyọkọ kpakpando na ihe ndị ha na-eme.

4. Nleta anya nke James Webb Telescope

Kedu ihe anyị ga-ajụ

N'echiche nkịtị, afọ iri na-abịanụ na physics agaghị aga nke ọma ma ọ bụrụ na afọ iri site ugbu a, anyị na-ajụ otu ajụjụ a na-azaghị. Ọ ga-aka mma mgbe anyị nwetara azịza anyị chọrọ, ma mgbe kpamkpam ọhụrụ ajụjụ bilitere, n'ihi na anyị enweghị ike ịgụ na ọnọdụ nke physics ga-asị, "Enweghị m ajụjụ ọzọ," mgbe.