LHC strikes again!

Nakon dvije godine mirovanja, LHC sudarač opet počinje raditi. Prvo puštanje u rad LHC-a bilo je u novembru 2009. i trajalo je do februara 2013. Žetva rada je bila obilata-potvrđeno je postojanje Higgsovog bozona. Međutim, kao što to obično biva u nauci, odgovor na jedno pitanje je samo otvorio mnoštvo drugih. U toku prvog puštanja u rad LHC-a, zabilježene su neke abnormalnosti i fenomeni koji se ne uklapaju baš ponajbolje u ono što nazivamo Standardni model.Standardni model je teorija koja trenutno najbolje objašnjava prirodu fundamentalnih čestica i njihovih interakcija. Ipak, to ne znači da je ovaj model apsolutno tačan.

LHC, anfas

Sad, šta uopšte znači da Standardni model "ne drži vodu"?

 SM predviđa postojanje 17 tipova čestica. Među posljednjim otkrivenim česticama bili su W i Z bozon (1983.), t kvark (1995.), tau neutrino (2000.) i Higgsov bozon (2012.). Higgsov bozon je otkriven posredno, preko čestica koje nastaju njegovim raspadom.  Međutim, postoje određene devijacije u frekvencijama raspada, koje se baš ne uklapaju u SM. Kao da ne postoji samo jedan Higgs. Također, "sumnjivac" je i raspad B+ mezona, koji se može odvijati na dva načina (na kaone i elektrone ili na kaone i muone) i oba ova načina bi trebali biti jednako zastupljeni. Međutim, LHC je pokazao da se jedan način dešava 25% više od drugog. Ako ću biti išta jasnija, muoni i elektroni spadaju u leptone, koji, zajedno sa kvarkovima čine grupu čestica zvanih fermioni, po Enricu Fermiju, a to su čestice koje grade materiju. Čestice koje "grade" energiju se zovu bozoni, po indijskim fizičara Sateyendra Boseu. Sad, zbog tog čudnog odnosa pri raspadu B+ mezona, naučnicima nešto nije štimalo sa SM i zato treba ponovo pustiti u pogon LHC i vidjeti kakvih čudesa još ima u ludom svijetu čestica. Tu se negdje javlja i teza o supersimetriji, tj. da svaki fermion ima supersimetričnu česticu u grupi bozona, što će reći da masa i energija ne mogu ni na koji način jedno bez drugog.I taman kada ste mislili da ne može komplikovanije, u igru su ušle i potencijalne nove supersimetrične čestice -skvarkovi (eng.squarks) i to Stop skvark, gluiono i Sbottom skvark.

Malo Feynmanovih dijagrama, čisto da vam stanem na muku

Lijepo je meni moj drug Nikola Bucalović, koji trenutno petlja po laboratorijama u Švajcarskoj kao doktor fizike, rekao da  taj Standardni model ne drži vodu i da ima kao rupa sir made in Switzerland. SM ne uspijeva objasniti masu Higgsovog bozona, dok bi teorija supersimetrije to mogla. Tj. supersimetrija bi bila, ako se pokaže da drži vodu, proširenje SM. Šta kaže ta teorija o o supersimetriji? Rekoh već-da po ovoj teoriji svaka čestica iz Standardnog modela imala svog supersimetričnog partnera tj. superpartnera. Tako je Stop skvark superpartner top kvarku, gluino bi bio superpartner gluonu, ako se ne varam, i Sbottom skvark bi bio superpartner bottom kvarku (u našem jeziku, čini mi se da se bottom kvark zove "dubinski"). Također, kada se LHC ušteka, naučnici će tražiti i neutralino čestice, ali ja stvarno više ne mogu pričati o ovim česticama jer mi je počelo titrati pred očima, ovakve priče su opasne po zdravlje.

Finta je u tome što je sada zadatak LHC -a proizvesti teže čestice, a kako energija produkt mase i kvadrata brzine svjetlosti, to će trebati više energije ne bi li se ove čestice išćerale na vidjelo. Sudaranje čestica u prošlom vrćenju LHC-a se dešavalo uz energiju od 8 teraelektron volti (TeV, to su vam one jedinice kada fizičari krenu govoriti "keva"i "mevi", a misle na KeV i MeV) i uz interval ispaljivanja od 50 nsec. E, sad to neće tako moći, nego će energija porasti na 14TeV-a(možda čak i na 16TeV), a interval se smanjiti na 25 nsec. I račun za struju CERN-a porasti za 20% (dvais posto) i na godišnjem nivou će iznositi oko 60 miliona € (ojra).

Ipak, prošli put naučnici su imali jasniju sliku šta to zapravo traže. Sad su u dosta mutnom polju, da ne kažem vodi. Za kraj, uživajte u The Smiths: