Et af de største spørgsmål, der optager partikelfysikere og kosmologer, er: hvad er mørk stof? Vi ved, at en lille brøkdel af universets masse er de synlige ting, vi kan se, men 23% af universet er lavet af ting, som vi ikke kan se. Den resterende masse holdes i noget, der kaldes mørk energi. Men når vi vender tilbage til spørgsmålet om mørkt stof, mener kosmologer, at deres observationer indikerer tilstedeværelsen af mørkematter, og partikelfysikere mener, at hovedparten af dette stof kan holdes i kvantepartikler. Denne trail fører til Large Hadron Collider (LHC), hvor de meget små mødes med de meget store, forhåbentlig forklarer, hvilke partikler der kunne genereres efter udnyttelse af de enorme mulige energier med LHC ...
Spændingen vokser for den store tænding af LHC senere i sommer. Vi har fulgt alle nyhedsmeddelelser, forskningsmuligheder og nogle af de mere "derude" teorier om, hvad LHC sandsynligvis vil opdage, men mine yndlingsbits af LHC-nyheder inkluderer muligheden for at kigge ind i andre dimensioner og skabe ormehuller , der genererer “partikler” og mikro-sorte huller. Disse artikler er temmelig ekstreme muligheder for LHC, jeg formoder, at den daglige kørsel af den enorme partikelaccelerator vil være lidt mere verdslig (selvom “dagligdags” i acceleratorfysik stadig vil være temmelig spændende!).
David Toback, professor ved Texas A&M University i College Station, er meget optimistisk med hensyn til hvilke opdagelser LHC vil afsløre. Toback og hans team har skrevet en model, der bruger data fra LHC til at forudsige mængden af mørkt stof, der er tilbage efter Big Bang. Når alt kommer til alt, vil kollisionerne inde i LHC øjeblikket genskabe nogle af betingelserne på tidspunktet for fødslen af vores univers. Hvis universet skabte mørkt stof for over 14 milliarder år siden, kan LHC måske gøre det samme.
Skulle Tobacks team være korrekte, idet LHC kan skabe mørkt stof, vil der være værdifulde implikationer for både partikelfysik og kosmologi. Derudover vil kvantefysikere være et skridt tættere på at bevise gyldigheden af supersymmetri-modellen.
“Hvis vores resultater er korrekte, ved vi nu meget bedre, hvor vi skal kigge efter denne mørke stofpartikel ved LHC. Vi har brugt præcisionsdata fra astronomi til at beregne, hvordan det ville se ud på LHC, og hvor hurtigt vi skulle være i stand til at opdage og måle dem. Hvis vi får det samme svar, ville det give os enorm tillid til, at supersymmetri-modellen er korrekt. Hvis naturen viser dette, ville det være bemærkelsesværdigt.” - David Toback
Så jagt er i gang med produktion af mørkt stof i LHC… men hvad vil vi være på udkig efter? Efter alt forudsiges mørkt stof at være ikke-interagerende og ja, mørk. Den supersymmetriske model forudsiger en mulig mørk stofpartikel kaldet neutralino. Det antages at være en tung, stabil partikel, og skulle der være en måde at detektere den på, kunne der være mulighed for Tobacks gruppe at undersøge karakteren af neutralino ikke kun i LHC's detektionskammer, men arten af neutralino i universet.
“Hvis dette fungerer, kunne vi gøre ægte, ærlig og godhedskosmologi på LHC. Og vi kunne bruge kosmologi til at forudsige partikelfysik-forudsigelser.”- Toback
Kilde: Physorg.com
