في الحياة الحديثة ، أصبحت ممارسة الألعاب وسيلة جيدة للتخلص من التوتر بعد العمل ، وخاصة المقامرة ، والتي يمكن أن تكون مسلية وكسب المال على حد سواء. على الرغم من أنني لم ألعبها بنفسي ، فقد لعب ابني كرة القدم ، ولم أفز أو خسرت أبدًا. سئل.
ربما تكون فريدة من نوعها في الألعاب إلى المجال المادي. لكن هذا حدث مؤخرًا ، وهو رهان على ما إذا كان مصادم الهادرونات الكبير التابع لمنظمة CERN سيجد الجسيم الإلهي هذا العام. جمع مصادم الهدرونات الكبير ، الذي كلف بناؤه ما يقرب من 10 مليارات يورو ، ما يقرب من 100 دولة وأكثر من 10000 عالم ومهندس للعثور على ما يسمى جسيم الله.
ما هو جسيم الله؟ وفقًا لمصطلحات الفيزيائيين ، إنه جسيم هيغز ، وهو جسيم غريب يتزاوج مع جميع الجسيمات في الطبيعة تقريبًا ويمنحها كتلة. وبسبب مكانتها الخاصة في فيزياء الجسيمات تحديدًا ، أطلق عالم الفيزياء التجريبية الأمريكي ليون ليدرمان على هذا الجسيم اسم جسيم الله في كتاب علمي شائع. الميزة الأخرى التي تميز جسيم الله هي أنه ربما يكون الجسيم الوحيد الخالي من الدوران في الطبيعة ، على الأقل في النموذج القياسي للجسيمات. لذا فإن العثور على جسيم الله هو من ناحية التحقق النهائي من صحة النموذج القياسي ، ومن ناحية أخرى يفتح الباب لفهم سبب امتلاك العالم للكتلة وما إذا كانت هناك أسرار وراء تلك الكتل لا نعرفها. بالطبع ، هناك هدف آخر لعلماء فيزياء الجسيمات لبناء LHC وهو العثور على أشياء في العوالم الجديدة التي تنبأ بها العديد من النظريين ، مثل التناظر الفائق ، والأبعاد الإضافية الكبيرة ، والثقوب السوداء الصغيرة ، وما إلى ذلك.
في 30 مارس 2010 ، بدأ مصادم الهادرونات الكبير تجارب اصطدام البروتونات والبروتونات بطاقة 3.5 تريليون إلكترون فولت لكل جسيم واحد ، وزاد من السطوع (أي تدفق الجسيمات لكل وحدة مساحة) ، ولكن حافظ على هذه الطاقة . قد تمر سنة أو سنتين أخرى قبل أن ترتفع الطاقة إلى طاقة تصميم المصادم البالغة 7 تريليون إلكترون فولت لكل جسيم. لخيبة أمل بعض علماء فيزياء الجسيمات النظريين ، لم يظهر بعد أي من الثقوب السوداء فائقة التناظر ، الكبيرة الحجم ، المجهرية. ربما لن تظهر هذه الظواهر الفيزيائية الرائعة والسحرية أبدًا ، والتي ستوجه بالطبع ضربة كبيرة لبعض الفيزيائيين المستعدين لبناء هذه النماذج النظرية ، لكنها أمر جيد لعلماء الفيزياء الآخرين الذين ينتظرون ويرون. بعد كل شيء ، من المفترض أن تكون التصميمات الكبيرة أكثر سحراً مما نتخيله. سيكون لدينا أيضًا فرصة أفضل لاكتشاف فيزياء جديدة. ربما ، سوف يفاجئنا مصادم الهادرونات الكبير في العامين أو الثلاثة أعوام القادمة.
إذن ، ما هي الاحتمالات التي فتحت من قبل وكلاء المراهنات البريطانيين المشهورين؟ قبل أن يجتمع علماء فيزياء الجسيمات في مدينة غرونوبل بجنوب شرق فرنسا لحضور المؤتمر الأوروبي لفيزياء الطاقة العالية ، كانت شركات المراهنات تعرض احتمالات تتراوح من 12 إلى 1 في اكتشاف جسيم هيغز هذا العام ، أي إذا تم اكتشاف جسيم هيغز. هذا العام أنك ستربح 12 إذا راهنت بدولار. كلما زادت الاحتمالات ، كلما كان المراهن أقل تفضيلاً. من 20 إلى 27 يوليو ، بعد المؤتمر الأوروبي لفيزياء الطاقة العالية ، خفضت شركة المراهنات الاحتمالات إلى 1 إلى 3 ، مما يعني أنه إذا راهنت بـ 3 يوانات ، يمكنك فقط ربح 1 يوان ، وهو 36 مرة أسوأ من الاحتمالات السابقة. لذلك ، بعد الاجتماع ، غيرت شركة الألعاب رأيها فجأة وبدأت في التفاؤل باكتشاف جسيم هيغز هذا العام.
أحد الأسباب المهمة للتغيير في موقف صانع الكتب هو أن المجموعتين التجريبيتين المهمتين في مصادم الهادرونات الكبير لديهما بعض الميول لدعم نتائج هيغز الناشئة فورًا. وجدت المجموعة التجريبية ATLAS أنه بين 120 و 145 KeV (واحد Jing يساوي 1 مليار) ، هناك بعض الحالات الشاذة ، بمستوى ثقة يبلغ حوالي 99 ٪. مجموعة أخرى ، CMS ، شهدت أيضًا بعض الحالات الشاذة بين 120 و 145 JingeV ، والمصداقية غير مؤكدة. في تجارب فيزياء الجسيمات ، كانت الثقة 99٪ فقط ، أي أن 9 ثوانٍ بعيدة عن أن تكون كافية.بشكل عام ، يحتاج الناس 6 9s ، أي واحد فقط من كل مليون لا يمكن الاعتماد عليه للاعتقاد بأن الجسيم قد تم العثور عليه.
كيف يكتشف الفيزيائيون جسيم الله؟ الطريقة الأكثر مباشرة هي النظر إلى نواتج تحلل الجسيمات. في عالم فيزياء الجسيمات ، جميع الجسيمات غير مستقرة ، باستثناء القليل منها ، كما أن هيغز غير مستقر للغاية أيضًا ، على سبيل المثال ، يتحلل أولاً إلى بوزون متوسط ثقيل جدًا (جسيم ينشر تفاعلات ضعيفة) ، يتحلل البوزون الوسيط إلى جسيمات أخرى. كل من هذا الانحلال له خصائصه الخاصة ، وهذه الخصائص هي التي يستغلها علماء الفيزياء التجريبية. إن البحث عن جسيم يشبه البحث عن شخص وسط حشد من الناس ، والبحث عن ملامح وجه الشخص. إذا أطلقنا على هذه المجموعة من الأشخاص الخلفية أو الخلفية ، فإن الأشخاص الذين نبحث عنهم هم الوجوه الخاصة الموجودة فوق الخلفية.
لقد رأينا 20 استثناءً من حوالي مائة حدث في الخلفية ، وكان نظام إدارة المحتوى مشابهًا. نظرًا لأن تجربتين مستقلتين رأتا استثناءات مماثلة في خلفيات متشابهة ، فهناك سبب للاعتقاد بأن كتلة جسيم هيغز تقع في مكان ما بين 120 و 145 كيلو فولت. هذه الكتلة تساوي 120 إلى 145 ضعف كتلة البروتون.
لإجراء تجارب فيزيائية ، لا يتعين علينا البحث عن أدلة على جسيمات هيغز فحسب ، بل علينا أيضًا استبعاد النطاق الكتلي لهيجز. حاليًا ، يعتقد فريق ALTAS أن كتلة جسيم هيغز من غير المرجح أن تكون بين 155 و 190 كيلو فولت ، مع معدل استبعاد 95٪. استبعد CMS Higgs بين 149 و 206 JingeV ، وكان معدل الاستبعاد 95 ٪ أيضًا.
مصادم التيرافولت في مختبر فيرمي الوطني في الولايات المتحدة (أي بطاقة تيرا إلكترون واحد تقريبًا = تريليون إلكترون فولت لكل جسيم) على وشك الإغلاق في سبتمبر من هذا العام. قبل الإغلاق ، حصلت مجموعتان مستقلتان تجريان التجارب على المصادم أيضًا على حد لكتلة جسيم هيغز. كما أنهم يستبعدون بشكل أو بآخر جزيئات هيجز ذات الكتلة الأكبر.
على سبيل المثال ، إذا كنت تراهن على أن جودة Higgs أقل من 130 KeV ، فيمكنك أن تربح 6 دولارات إذا راهنت على كتلة واحدة. هذا الفاصل الزمني للكتلة المنخفضة أكثر تفاؤلاً بشأن بعض النماذج فائقة التناظر. شركات الألعاب أكثر تفاؤلاً بشأن نطاق الجودة من 131-140 فولتًا إلكترونيًا في بكين ، تليها أكثر من 150 فولتًا إلكترونيًا في بكين.
إذا راهنت ، فأنا أراهن أن جسيم الله سيظهر هذا العام بثقة 4 تسعات ، أو 4 أخطاء معيارية. سيتعين عليها الانتظار حتى العام المقبل لتأكيد هذا الجسيم بالكامل. بحلول نهاية العام المقبل ، سيكون المصادم LHC قد جمع حوالي 10 أضعاف البيانات التي تراكمت حتى الآن. على أساس الكثير من البيانات ، سيُظهر جسيم هيغز ألوانه الحقيقية ، ولن تظهر الجسيمات الجديدة مثل الجسيمات فائقة التناظر التي تنبأ بها علماء الفيزياء النظرية ، لكنني لا أستبعد الجسيمات الجديدة التي لم يتم توقعها على الإطلاق . الظهور.
