البعض منا لا نعرف ما لا نعرف أشياء به.

- آرثر إدينجتون

العلماء، مثل الرياضيين، مفتونة من التشويق والنجاح يجلب. تماما كما أنهم يخافون من الألم الناجم عن الفشل. لكن في بعض الأحيان تفشل أكثر من ذلك يذكر. وكان علماء الفيزياء 2016 جميع أجبرت البيانات التجريبية لمواجهة مثل هذا الفشل، وأكثر من مرة واحدة، بل مرتين.

الفشل في العثور على المادة المظلمة تشير إلى أن العلماء قد تحتاج طرق جديدة لاستكشاف أسرار الكون. ( ديفيد كورتيس)

ووفقا لهذه النظرية، ينبغي أن تكون المادة المظلمة وفرة في الكون، لكنه لا يزال يرفض أن تبدو مصممة للبحث عنهم بين كشف والتجارب.

على مدى العقود الماضية، قد ارتكبت علماء الفيزياء بإيجاد الجسيمات تحت الذرية الجديد، ينبغي أن تنتشر بين الفضاء الشاسع. إذا المستمدة الانارة مادة فقط عن طريق الجاذبية، ثم دوران سريع للمجرات. يجب أن يكون هناك شيء هناك - مصدر غير مرئية الجاذبية غير مؤكدة، وليس النجوم والغاز مضيئة. في الواقع، على افتراض أن نظرية النسبية العامة لآينشتاين صحيحة، العديد من الملاحظات الفلكية تشير وسائل الكون أن 85 من المواد كلها المادة المظلمة.

ويعتقد العلماء أن كل ثانية، هناك المليارات من هذه الظلام جزيئات المادة تمر عبر أجسامنا. بطبيعة الحال، سوف جسمنا ليس لديها أي من هذا الإشعار. ومع ذلك، يجب أن تكون بعض أجهزة الكشف المتطورة قادرة على ضرب الخفيفة كشف الظلام جزيئات المادة تسجيل نوى المواد المنبعثة.

ولكن هذه التجارب لا تزال تعطي نتيجة الصفر. على سبيل المثال، في اغسطس من هذا العام، عندما أعلن الأكثر حساسية المادة المظلمة كشف LUX في العالم أنها لم تجد أي إشارة المشبوهة؛ للبحث عن مرشحين المادة المظلمة في القطب الجنوبي IceCube - نيوترينو عقيم، ويعطي أيضا الصفر النتائج.

معظم تعلن الظلام حساسية مسألة كشف في العالم ليس لديهم أي وجدت الظلام إشارة المسألة. ( C.H.FAHAM)

علماء الفيزياء لا يزال من الصعب العثور في جزء كبير لأن لديهم دافع آخر نعتقد تتكون المادة المظلمة من الجسيمات الجديدة التي من المتوقع نظرية التناظر الفائق من جسيمات جديدة.

السبب في جذب علماء الفيزياء التناظر الفائق لأنه لا يمكن حل الكثير من المشاكل التي لم تحل، مثل مستوى مشاكل التفسير. نظرية التناظر الفائق نشأت في الفيزياء في محاولة لفهم التماثل بين المادة والقوى الأساسية، مثل نظرية النسبية لأينشتاين هي الفكرة الأساسية من استكشاف متناظرة له المكان والزمان.

نظرية التناظر الفائق المعادلات وتوقع وجود جسيمات التناظر الفائق، والجسيمات بشكل فائق من هذه الجسيمات المعروفة حاليا أثقل وأكثر من ذلك: كل فرميون لديه بوسون شركاء فائق التناظر، وجميع البوزونات لديها الفرميونات شريك فائق التناظر. قد يكون للجسيمات فائق كتلة كبيرة لأن طبيعة المرشحين مسألة الظلام، بل هو مشترك مع التفاعل بين المواد ضعيف جدا، هذا من الفيزيائيين جسيم لاتخاذ اسم يسمى "التفاعل الضعيف ضخمة الجسيمات "(اهن).

اهن الرياح، أكثر من مرة في يونيو حزيران. ( GEOATLAS / GRAPHI-الغول، مقتبس من T. دوبي)

بالنسبة لكثير من علماء الفيزياء، هذه الدوافع من التقارب ونحن لدينا كل سبب للاعتقاد بأن: لا شيء صدفة. وهذا ما يسمى "اهن معجزة"، هو القوة الدافعة الرئيسية للعثور على المادة المظلمة. مستقلة عن أي توقعات النظرية، علماء الفلك مراقبة بوضوح مصدر غامض الجاذبية، فمن المرجح أن تكون الجزيئات غير معروفة تأتي من. المستقلة للشذوذ الجاذبية الفضاء، المنظرين وتوقع أن الجسيمات الضخمة الجديدة فرقت في الكون. كل من يدعم كل منهما الآخر، تماما كما قانون نيوتن للجاذبية قرون مضت لكسب ثقة السبب هو لأن هذا ما يفسر بنجاح مدارات الكواكب والتفاح يسقط على الأرض.

ويعتقد كثير من علماء الفيزياء أن أقوى الجسيمات المصادم في العالم - في مصادم هادرون الكبير (LHC) - سوف تنتج اهن. ولكن الكشف المباشر من تجربة المادة المظلمة لم يجد أي آثار للاهن، لم LHC لا أرى أي إشارة ولدت اهن هذا العام. في أواخر الشهر الماضي، نشر فريق CMS LHC في أحدث نتائجها بالنسبة لأولئك المؤيدين لنظرية التناظر الفائق، والنتيجة قد تجعلك أسفل. حتى مصادم قد وصل إلى أعلى طاقة من أي وقت مضى للحصول على معظم البيانات، ما زلنا لا نرى أي شيء جديد.

الجزء العلوي من النموذج المعياري للجسيمات الأولية، والجزء السفلي منه جسيمات التناظر الفائق. الجزيئات فائق أكبر بكثير من جودة الشركاء المعنيين. ( Designua)

وهذا يعني أننا يجب أن تتخلى تبحث عن اهن ذلك؟ ما زال هناك أمل. يمكن تصنيعها تجارب LHC في أي الجزيئات فائق، وقد تكون المادة المظلمة القبض التحقيق أيضا في الهواء اهن. البحث عن اهن لا يزال لم ينته بعد، على الرغم من أن الوقت يضغط، ولكن العلماء لديهم الفرصة لمواصلة استكشاف.

ومع ذلك، قد تشير جميع النتائج الصفر أن لدينا أزمة مزدوجة في السعي لفهم الكون في هذه العملية. إذا لم اهن موجودة، هناك نوعان من الفجوات الهائلة نحتاج لملء الفراغ. ومن المؤكد أن هناك أشياء أخرى تؤثر على حركة المجرات. بالتأكيد هناك نظريات التناظر الفائق أخرى يمكن أن تحل محل الفيزيائيين مساعدة شرح مستوى المشكلة.

التماثل يجعلني الهدوء. عدم التماثل يجعلني مجنونا.

- إيف سان لوران

على مستوى أعمق، وفشل مزدوج يجعلنا نتساءل عن طريقة البناء للفيزياء القرن 20. ربما مع مبدأ التماثل فك طبيعة التصميم الأساسي قد وصلت إلى عنق الزجاجة، ونحن بحاجة لاستكشاف المبادئ الأساسية الطبيعية خفية وراء أعمق. الدافع المذكورة أعلاه هو ربما أكثر مثل الفيزياء التمني بدلا من المنطق الصارم.

تجربة ATLAS LHC من الاصطدام، والعلماء لديهم أدلة من أي جزيئات فائق غير موجود. ( ATLAS)

في أي حال، نحن لا يجب أن يشعر المفقودة. هذه النتائج هي صفر - لا يوجد أي اكتشاف جديد - الفيزياء يقول لنا لم تنته بعد، ونحن بحاجة إلى أن نتعلم واستكشاف الكثير، كما أنه يلمح إلى اكتشاف الكبير المقبل ومن المرجح أبعد من الحاضر لدينا يمكن أن يتصور . ربما هناك فكرة ثورية جدا خفية وراء فشل اليوم. ولكن ربما لا. على سبيل المثال، قد لا تكون مصدر المجرة تأثير الجاذبية الغامضة لحركة المخنثون، ولكن الجسيمات النظري أخف آخر يسمى الأكسيونات axions. نحن لا نعرف ما هو الجواب.

هذا هو لأولئك العلماء هي فترة الإبداعية العظيمة. أكثر بطبيعة الحال لا يميل للكشف عن الإجابة، وأكثر ونحن يمكن أن تحفز فضولنا والخيال. ما علينا القيام به هو البحث عن الحقيقة على الطريق على الاستمرار.

المصدر المرجعي:

[1] T. Siegried. ظلال اثنين من البحث فشلت تلوح الفيزياء. أخبار العلوم.

[2] E. كونوفير. المظلمة تأتي المسألة فارغة. علم أخبار. المجلد 190، 12 نوفمبر 2016، ص 14.

[3] غياب E. كونوفير. التناظر الفائق وفي LHC الألغاز الفيزياء. العلوم الأخبار. المجلد 190، 1 أكتوبر 2016، ص 12.

[4] T. سيغفريد. ضوء في الظلام. علم أخبار. المجلد 183، 12 يناير 2013، ص 18.

[5]

مزيد من القراءة:

[1] G بيرتوني وD. هوبر تاريخ من المادة المظلمة أرخايف: ... 1605.04909v2، 24 مايو 2016.