What 2016 Holds For The Mysterious World Of Physics

{h1}

2016 zou het jaar kunnen zijn waarin natuurkundigen eindelijk zwaartekrachtsgolven, donkere materie of volledig onbekende, exotische deeltjes ontdekken, zeggen experts.

Het nieuwe jaar kan ook een jaar van ontdekkingen zijn voor natuurkundigen die de diepste mysteriën van de materie doorzoeken.

Sinds 2013, toen wetenschappers van de Large Hadron Collider (LHC) bevestigden dat ze het Higgs-deeltje hadden ontdekt, het deeltje dat anderen massa schenkt, heeft de natuurkunde zich in een soort van limbo bevonden. De Higgs was het laatste ontbrekende puzzelstukje in het standaardmodel, het heersende model om het gedrag van minuscule deeltjes te verklaren. En toch bleven de belangrijkste vragen over het universum onbeantwoord.

2016 zou echter het jaar kunnen zijn voor enkele nieuwe ontdekkingen. Van het vinden van nieuwe deeltjes tot het uitleggen van donkere materie, hier zijn enkele van de dingen waar natuurkundigen het meest enthousiast voor zijn in 2016. [Beyond Higgs: 5 Andere deeltjes die zich in het universum kunnen bevinden]

1. Nieuw deeltje?

Het grootste nieuws in de wereld van de deeltjesfysica is de vluchtige hint van een potentieel nieuw deeltje dat wordt gevonden in twee afzonderlijke experimenten bij de LHC, 's werelds grootste atom-smasher.

"Er is een aantal (extreem voorzichtig) bewijs voor een nieuw deeltje van ongeveer 800 keer de massa van het proton - we zullen willen zien of dat signaal sterker wordt of vervaagt", zegt Sean Carroll, een fysicus van het California Institute of Technologie.

Tot dusverre is het bewijs uiterst voorlopig - er is grofweg een kans van 1 op 4 dat het signaal te wijten is aan willekeurige toeval en niet aan een echt deeltje. Hoewel dat voor de leek behoorlijk goed klinkt, zoeken natuurkundigen meestal naar een "5-sigma" -resultaat, wat betekent dat de kans dat het signaal een toevalstreffer is 1 op 3,5 miljoen is.

Als er inderdaad een mysterieus deeltje van deze massa op de loer ligt in het universum, hadden natuurkundigen geen idee dat het daar was en hadden ze geen theorieën die zo'n deeltje voorspelden. Sindsdien zijn mensen echter hard op weg om de leegte te vullen.

"Er zijn meer dan 70 theorie-papers geweest die 'deze' uitbarsting verklaren, zei Sheldon Stone, een fysicus aan de Universiteit van Syracuse.

Hoe dan ook, in het volgende jaar krijgt elk van de twee experimenten 10 keer de gegevens die ze tot nu toe hebben, dus wetenschappers zullen weten of het een statistische blip of een echt deeltje is, zei Stone.

2. Gravitatiegolven

Zwaartekrachtsgolven, of de rimpelingen die voortkomen uit het kromtrekken van ruimte-tijd voorspeld door Einstein's theorie van algemene relativiteit, zijn lang voorgesteld om theoretisch gravitatiestraling te dragen. Wetenschappers voorspellen dat de galactische vernietiging van neutronensterren, supernova's en de oerknal alle sporen achterlaten van deze zwaartekrachtsgolven in het universum.

Deze ruimte-tijd-rimpelingen zijn echter slechts indirect opgeve gen en experimenten die zijn ontworpen om ze te detecteren, zoals de Laser Interferometer Gravitational Wave Observatory (LIGO), moeten nog een hint van hen zien. Wetenschappers hebben de LIGO echter jarenlang gesloten en hebben die tijd besteed aan het monteren van gevoelige sensoren. Het keerde eindelijk terug in september van dit jaar.

"De Advanced LIGO-detector is nu in gebruik en kan binnenkort iets zien," vertelde Carroll in een e-mail aan WordsSideKick.com.

3. Donkere materie

Tot 80 procent van het universum bestaat uit een mysterieuze vorm van materie die geen licht uitstraalt of absorbeert, waardoor het onzichtbaar is voor telescopen. Deze zogenaamde donkere materie lijkt een aantrekkingskracht uit te oefenen op de lichtgevende objecten in het universum, maar niemand weet waar donkere materie van gemaakt is of hoe het werkt. Toch is er enige hoop dat dit in 2016 kan worden opgelost, zei Saurya Das, een natuurkundige aan de Universiteit van Lethbridge in Canada.

Een aantal ondergrondse detectoren, van de SNOLab in Sudbury Ontario tot het nationale laboratorium Gran Sasso in Italië, werken eraan om donkere materie direct te herkennen. Veel natuurkundigen gaan ervan uit dat donkere materie bestaat uit zwak interacterende massieve deeltjes, of WIMPS. Deze ondergrondse detectoren gebruiken de aarde om de meeste kosmische straling te absorberen die de zwakke sporen van bewijsmateriaal voor donkere materie zou kunnen verduisteren. Natuurkundigen zouden de tekenen van WIMP's in de donkere materie zien als klonten daarvan teruggekaatst worden van atoomkernen in deze ondergrondse detectoren.

Het is 'moeilijker om te bepalen wanneer het kan gebeuren, maar het kan eerder vroeger dan later zijn', zei Carroll.

4. Andere onbeantwoorde vragen

Andere experimenten op de LHC zouden ook exotische deeltjes moeten bevestigen die gemaakt zijn van bestaande subatomaire deeltjes, zoals pentaquarks en tetraquarks, die bestaan ​​uit quarks, zei Stone.

En supersymmetrie, de theorie dat elk materiedeeltje antimateriepartners heeft, was te zien in andere experimenten in de LHC, zei Das.

Buiten dat, zijn er enkele langere-shot vragen die mogelijk kunnen worden verduidelijkt of mogelijk zelfs opgelost in het komende jaar, zei Das.

Hoewel wetenschappers hebben bevestigd dat de algemene relativiteitstheorie zich op relatief kleine schaaltjes bevindt, weten ze nog steeds niet of het zich over grote afstanden uitstrekt, bekend als kosmologische schalen, zei Das. Omdat natuurkundigen bijvoorbeeld ontdekten dat het universum aan het opblazen was (wat betekent dat de expansie naar buiten toe versnelde), hebben velen het bestaan ​​van duistere energie geponeerd, een mysterieuze kracht die de zwaartekracht tegenwerkt om dingen naar buiten te gooien. Maar een andere mogelijkheid is eenvoudig dat de algemene relativiteit op kosmologische schalen afbreekt, zei hij.

Volg Tia Ghose op tjilpen en Google+. Volgen WordsSideKick.com @wordssidekick, Facebook & Google+. Oorspronkelijk artikel op WordsSideKick.com.


Video Supplement: The Mystery That Keeps Neil deGrasse Tyson Up At Night.




Onderzoek


Wat Zijn De 10 Meest Voorkomende Vormen Van Foltering En Waarom?
Wat Zijn De 10 Meest Voorkomende Vormen Van Foltering En Waarom?

Waarom Verlangen We Dingen?
Waarom Verlangen We Dingen?

Science Nieuws


Gevallen Van Fatale Hersenziekte Na Decennia Na Infectie
Gevallen Van Fatale Hersenziekte Na Decennia Na Infectie

Earth'S First Life Rode Rafts Over Zee, Stelt De Studie Voor
Earth'S First Life Rode Rafts Over Zee, Stelt De Studie Voor

Robo-Bijen Kunnen Insecten Helpen Met Bestuivingsrechten
Robo-Bijen Kunnen Insecten Helpen Met Bestuivingsrechten

Hoe Reageerbuisbaby'S De Wereld Veranderden
Hoe Reageerbuisbaby'S De Wereld Veranderden

Cougar'S Record-Breaking Trek Onthult Grotere Trend
Cougar'S Record-Breaking Trek Onthult Grotere Trend

WordsSideKick.com
Alle Rechten Voorbehouden!
Reproductie Van Materialen Toegestaan Alleen Prostanovkoy Actieve Link Naar De Site WordsSideKick.com

© 2005–2019 WordsSideKick.com