입자 실험의 충격 결과가 물리학 혁명을 촉발할 수 있음

시카고 외곽의 과학자들은 아원자 입자의 질량이 원래의 질량이 아니라는 것을 발견했습니다.

측정은 현대 물리학의 가장 중요하고 성공적인 이론 중 하나와 모순되는 최초의 결정적인 실험 결과입니다.

팀은 W 보존으로 알려진 입자가 이론이 예측한 것보다 더 무겁다는 것을 발견했습니다.

프로젝트 공동 대변인인 David Toback 교수는 결과를 "충격적"이라고 표현했습니다.

이 발견은 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 새롭고 더 완전한 이론의 개발로 이어질 수 있습니다.

"다른 실험으로 결과가 검증된다면 세상이 달라집니다." 그는 말했다. "패러다임 전환이 있어야 합니다. 희망은 아마도 이 결과가 댐을 깨는 결과가 될 것이라는 것입니다.

"저명한 천문학자 칼 세이건은 '특별한 주장에는 특별한 증거가 필요하다'고 말했습니다. 우리는 그것을 가지고 있다고 믿습니다."

Fermilab Collider Detector는 현재의 물리학 이론을 변형시킬 수 있는 결과를 얻었습니다.

일리노이에 있는 Fermilab Collider Detector(CDF)의 과학자들은 W Boson의 질량에서 이론이 말하는 것과 비교하여 단지 0.1%의 아주 작은 차이만을 발견했습니다. 그러나 다른 실험으로 확인된다면 그 의미는 엄청나다. 소위 입자 물리학의 표준 모델은 50년 동안 어떠한 불일치도 없이 아원자 입자의 거동과 특성을 예측했습니다. 지금까지.

CDF의 다른 공동 대변인인 INFN Sezione di Pisa의 Giorgio Chiarelli 교수는  연구팀이 결과를 보고 그들의 눈을 거의 믿을 수 없었다고 말했습니다.

"아무도 이것을 예상하지 못했습니다. 우리는 아마도 우리가 뭔가 잘못했다고 생각했습니다." 그러나 연구자들은 힘들게 결과를 살펴보고 오류를 찾으려고 노력했습니다. 그들은 아무것도 찾지 못했습니다.

Science 저널에 발표된 결과는 스위스-프랑스 국경에 있는 Fermilab 및 Large Hadron Collider에서의 다른 실험의 힌트와 관련이 있을 수 있습니다. 이것은 아직 확인되지 않은 결과로서, 아마도 아직 발견되지 않은 자연의 다섯 번째 힘이 작용한 결과일 가능성이 있는 표준 모델과의 편차를 암시합니다.

물리학자들은 이론이 업데이트될 필요가 있다는 것을 얼마 동안 알고 있었습니다. 그것은 암흑 물질이라고 불리는 우주의 보이지 않는 물질의 존재와 암흑 에너지라는 힘에 의한 우주의 지속적인 가속 팽창을 설명할 수 없습니다. 중력을 설명할 수도 없습니다.

LHC에서 일하는 Imperial College의 Mitesh Patel 박사는 Fermilab 결과가 확인되면 아인슈타인의 상대성 이론 이후 우주에 대한 이해의 가장 큰 변화를 예고할 수 있는 많은 새로운 결과 중 첫 번째 결과가 될 수 있다고 믿습니다. 백년 전.

"희망은 이 균열이 틈으로 바뀌고 결국 표준 모델이 자연에 대한 설명으로 분해되었음을 확인할 뿐만 아니라 우리가 우리가 무엇인지 이해하는 데 도움이 되는 새로운 방향을 제시하는 멋진 서명을 보게 되는 것입니다. 새로운 물리학 이론이 어떻게 생겼는지 보고 있습니다.

"이것이 사실이라면, 이 데이터를 일관성 있게 만드는 방법을 설명하기 위해 새로운 입자와 새로운 힘이 있어야 합니다."

시카고 근처 2,700헥타르 부지에 기반을 둔 Fermilab은 미국 최고의 입자 물리학 연구소입니다.

그러나 물리학계의 흥분은 큰 주의로 누그러졌습니다. Fermilab 결과는 현재까지 W 보존 질량의 가장 정확한 측정값이지만 표준 모델과 일치하는 두 개의 개별 실험에서 얻은 다음으로 가장 정확한 측정값 두 개와 일치하지 않습니다.

케임브리지 대학의 이론 물리학자인 Ben Allanach 교수는 "이것은 일부 깃털을 뒤덮을 것"이라고 말했습니다.

"우리는 측정이 어떻게 진행되고 있는지 알아야 합니다. 우리가 표준 모델과 서로 동의하고 이 실험에 강하게 동의하지 않는 두 개의 다른 실험이 있다는 사실이 저를 걱정스럽게 합니다."

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모든 시선은 이제 3년 업그레이드 후 실험을 다시 시작할 대형 강입자 충돌기(Large Hadron Collider)에 있습니다. 희망은 이것이 새롭고 보다 완전한 물리학 이론의 기초를 놓을 결과를 제공하는 것입니다.

Patel 박사는 "대부분의 과학자들은 약간의 주의를 기울일 것입니다."라고 말합니다.

"우리는 이전에 여기에 왔고 실망했지만, 우리 모두는 이것이 정말로 사실이고 우리가 역사책에서 읽었던 종류의 변화를 우리의 생애에서 볼 수 있기를 비밀리에 바라고 있습니다."