Et av de største spørsmålene som opptar partikkelfysikere og kosmologer er: hva er mørk materie? Vi vet at en liten brøkdel av universets masse er de synlige tingene vi kan se, men 23% av universet er laget av ting vi ikke kan se. Den gjenværende massen holdes i noe som kalles mørk energi. Men når vi går tilbake til spørsmålet om mørk materie, mener kosmologene at observasjonene deres indikerer tilstedeværelsen av mørkematter, og partikkelfysikere mener at hoveddelen av denne saken kan holdes i kvantepartikler. Denne løypa fører til Large Hadron Collider (LHC) hvor de aller minste møter de veldig store, forhåpentligvis forklare hvilke partikler som kan genereres etter utnyttelse av de enorme energiene som er mulig med LHC ...
Spenningen vokser for den store innkoblingen av LHC senere i sommer. Vi har fulgt alle nyhetsutgivelsene, forskningsmulighetene og noen av de mer "der ute" teoriene om hva LHC sannsynligvis vil oppdage, men mine favorittbiter av LHC-nyheter inkluderer muligheten til å kikke inn i andre dimensjoner og lage ormhull , genererer "partikler" og mikrosvarte hull. Disse artiklene er ganske ekstreme muligheter for LHC, jeg mistenker at den daglige driften av den enorme partikkelakseleratoren vil være litt mer jordlig (selv om “hverdagslig” i akseleratorfysikk fortsatt vil være ganske jævlig spennende!).
David Toback, professor ved Texas A&M University i College Station, er veldig optimistisk med hensyn til hvilke funn LHC vil avdekke. Toback og teamet hans har skrevet en modell som bruker data fra LHC for å forutsi mengden mørk materie som er igjen etter Big Bang. Tross alt vil kollisjonene inne i LHC øyeblikkelig gjenskape noen av forholdene på tidspunktet for universets fødsel. Hvis universet skapte mørk materie for over 14 milliarder år siden, kan kanskje LHC gjøre det samme.
Skulle Tobacks team være riktig med at LHC kan skape mørk materie, vil det være verdifulle implikasjoner for både partikkelfysikk og kosmologi. Kvantefysikere vil dessuten være et skritt nærmere å bevise gyldigheten av supersymmetri-modellen.
“Hvis resultatene våre er riktige, vet vi nå mye bedre hvor vi skal se etter denne mørkstoffpartikkelen på LHC. Vi har brukt presisjonsdata fra astronomi for å beregne hvordan det ville se ut på LHC, og hvor raskt vi skal kunne oppdage og måle dem. Hvis vi får samme svar, vil det gi oss enorm tillit til at supersymmetri-modellen er riktig. Hvis naturen viser dette, ville det være oppsiktsvekkende.” - David Toback
Så jakten er på jakt etter mørkstoffproduksjon i LHC… men hva vil vi se etter? Tross alt er mørk materie spådd å være ikke samvirke, og vel, mørk. Supersymmetri-modellen forutsier en mulig mørk materiepartikkel kalt neutralino. Det er ment å være en tung, stabil partikkel, og skulle det være en måte å oppdage den på, kan det være mulighet for Tobacks gruppe å undersøke nøytralinoens art ikke bare i deteksjonskammeret til LHC, men arten av nøytralino i universet.
“Hvis dette ordner seg, kan vi gjøre ekte, ærlig mot godhetskosmologi på LHC. Og vi vil kunne bruke kosmologi for å lage spådommer om fysikk." - Tilbake
Kilde: Physorg.com
