Algumas perguntas não respondidas
O LHC foi construído para ajudar os cientistas a responder principais questões não resolvidas em física de partículas. A energia sem precedentes que atinge até mesmo revelar alguns resultados inesperados que ninguém nunca pensou!
Para as últimas décadas, os físicos foram capazes de descrever com detalhes o aumento das partículas fundamentais que compõem o universo e as interações entre eles. Esse entendimento é encapsulado no Modelo Padrão da física de partículas, mas contém lacunas e não pode nos contar a história toda. Para preencher a falta de conhecimento requer dados experimentais, e o próximo grande passo para conseguir isso é com o LHC.
Negócios inacabados de Newton ...
O que é massa?
Qual é a origem da massa? Por que pequenas partículas pesar a quantidade que eles fazem? Por que algumas partículas não têm massa em tudo? No momento, não existem respostas para estas perguntas estabelecidas. A explicação mais provável pode ser encontrada na bóson Higgs , uma partícula chave não descoberto que é essencial para o modelo padrão de trabalho. Primeira hipótese, em 1964, ele ainda tem que ser observado.
O ATLAS e CMS experimentos serão activamente à procura de sinais desta elusiva partícula.
Um problema invisível ...
O que é de 96% do universo é feito?
Tudo o que vemos no Universo, desde uma formiga até uma galáxia, é composta de partículas ordinárias. Estes são referidos coletivamente como matéria, formando 4% do Universo. A matéria escura e energia escura Acredita-se que compõem a restante percentagem, mas eles são incrivelmente difíceis de detectar e estudar, a não ser através das forças gravitacionais que exercem. Investigando a natureza da matéria escura e energia escura é um dos maiores desafios hoje nos campos da física de partículas e cosmologia.
Os ATLAS e CMS experimentos irá procurar partículas supersimétricas para testar uma hipótese provável para o make-up de matéria escura.
Favoritismo da natureza ...
Por que não há mais a antimatéria?
Vivemos em um mundo de matéria - tudo no Universo, incluindo nós mesmos, é feito de matéria. Antimatéria é como uma versão dupla da matéria, mas com carga elétrica oposta. No nascimento do Universo, quantidades iguais de matéria e antimatéria devem ter sido produzidos no Big Bang. Mas, quando partículas de matéria e antimatéria se encontram, elas se aniquilam mutuamente, transformando em energia. De alguma forma, uma pequena fração da matéria deve ter sobrevivido para formar o Universo em que vivemos hoje, com quase nenhuma antimatéria esquerda. Por que a natureza parece ter esse viés para a matéria sobre a antimatéria?
O LHCb experiência vai estar à procura de diferenças entre matéria e antimatéria para ajudar a responder esta pergunta. Experimentos anteriores já observaram uma pequena diferença de comportamento, mas o que foi visto até agora não é suficiente para explicar o desequilíbrio aparente de matéria-antimatéria no Universo.
Segredos do Big Bang
Qual foi a matéria como no primeiro segundo de vida do Universo?
A matéria, de que tudo no Universo é feito, é acreditado para ter originado a partir de um cocktail denso e quente de partículas fundamentais. Hoje, a matéria comum do Universo é feito de átomos, que contêm um núcleo composto de prótons e nêutrons, que por sua vez são feitos de quarks unidos por outras partículas chamadas glúons. O vínculo é muito forte, mas nas condições iniciais do Universo teria sido muito quente e cheio de energia para os glúons para manter os quarks juntos. Em vez disso, parece provável que durante os primeiros microssegundos após o Big Bang o Universo teria continha uma mistura muito quente e denso de quarks e glúons chamados plasma quark-glúon.
O ALICE experimento vai usar o LHC para recriar as condições que existiram logo após o Big Bang, em especial para analisar as propriedades do plasma quark-glúon.
Mundos escondido ...
Não dimensões extras do espaço realmente existe?
Einstein mostrou que as três dimensões do espaço estão relacionados com o tempo. Teorias posteriores propor que mais dimensões ocultas do espaço podem existir, por exemplo, a teoria das cordas sugere que existem outras dimensões espaciais ainda a ser observado. Estes podem tornar-se detectável em energias muito elevadas, pelo que os dados de todos os detectores serão cuidadosamente analisadas para procurar sinais de dimensões extras.
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