Potensielle Nye Partikkel Gnister Oversvømmelse av Teorier


En rekonstruksjon av en partikkelkollisjonshendelse på ATLAS-detektoren. TREND WATCH : Teoretiske fysikere slår ut papirer med en bemerkelsesverdig hastighet da de haster for å analysere tantaliserende hint av en ny partikkel i data fra Large Hadron Collider (LHC). Eksperimenter avslørte sine observasjoner i en 15 desember kunngjøring på CERN, det europeiske laboratoriet for partikkelfysikk som er vert for LHC nær Genève. Siden

En rekonstruksjon av en partikkelkollisjonshendelse på ATLAS-detektoren.

TREND WATCH : Teoretiske fysikere slår ut papirer med en bemerkelsesverdig hastighet da de haster for å analysere tantaliserende hint av en ny partikkel i data fra Large Hadron Collider (LHC).

Eksperimenter avslørte sine observasjoner i en 15 desember kunngjøring på CERN, det europeiske laboratoriet for partikkelfysikk som er vert for LHC nær Genève. Siden da har 95 forskningsmanuskripter blitt lagt ut på preprint-serveren arXiv diskuterer den hypotetiske partikkelen, selv om den statistiske signifikansen av funnene er lav.

Økningen av interesse var forventet; Tiziano Camporesi, en talsmann for LHCs CMS-eksperiment, fortalte Nature like etter webcast-annonseringen at han forventet å se hundrevis av preprints i de neste to ukene. "Jeg er ekstremt nysgjerrig på å se hva våre teoretiske venner skal lage, " sa han .

Innstrømningen av artikler dverger to tidligere hendelser som spente teoretikere, sier Paul Ginsparg, fysiker ved Cornell University i Ithaca, New York, som grunnla arXiv. En bølge av manuskripter fulgte den kontroversielle kunngjøringen at nøytriner kunne reise raskere enn lys, slik det ble oppdaget av det italienske eksperimentet OPERA i 2011; en annen kom etter oppdagelsen av gravitasjonsbølger ved hjelp av det sydpolebaserte BICEP2 teleskopet i 2014. Ingen av disse påstandene holdt opp etter gransking.

Det er enda mer bemerkelsesverdig at, i motsetning til de tidligere tilfellene, er partikkelkravene fra LHC ennå ikke skrevet inn. "Dette er alt basert på live webcast fra CERN-arrangementet, " sier Ginsparg. Innleveringer til arXiv laget etter 16.00 US Eastern Standard Time hver dag vises ikke før neste dag - en avbruddstid som arXivs operatører fastsetter - og tidspunktet for innleveringene viser at fysikere rushing til e-post i deres papirer like før Denne fristen legger Ginsparg til.

SUSY mistenker
CERN teoretiker Gian Francesco Giudice og hans medarbeidere sendte en 32-siders papir som analyserte funnene samme dag som kunngjøringene ble gjort; den har allerede 68 sitater. Giudice sier at den hypotetiske partikkelen ikke er lett å forene med supersymmetri (SUSY), fysikernes foretrukne måte å forlenge den nåværende vellykkede "standardmodellen" av partikkelfysikk, noe som innebærer at hver partikkel i standardmodellen har en tyngre partner. "Det lukter ikke som SUSY, " sier han.

Men mange av papirene på arXiv har forsøkt å lage partikkelen - som noen teoretikere har kalt "S" - passer med SUSY uansett, kanskje i håp om at SUSY kunne gjenopprette seg fra en skuffende rekke "ikke-funn" ved LHC og andre steder.

Andre muligheter er at partikkelen er en tyngre fetter av Higgs bosonen, oppdaget ved LHC i 2012, eller at det er en "graviton", en partikkel som ville bære gravitasjonskraften på samme måte som fotoner bærer elektromagnetisk makt.

Selv om partikkelen veldig godt kan være et fluke signal som forsvinner etter hvert som ytterligere data fra LHC kommer inn, er teoretikernes tid fortsatt godt brukt til å analysere det, sier teoretisk fysiker Lisa Randall fra Harvard University i Cambridge, Massachusetts. "Det gjør ikke nødvendigvis vondt for folk å tenke på hva som ville gi deg et slikt signal, " sier hun. "Selv om signalet går bort, lærer du ofte mye om hva som er mulig."

Denne artikkelen er reprodusert med tillatelse og ble først publisert 24. desember 2015.