Эксперименты, до сих пор не нашедшие искомое
Учёный-экспериментатор – профессия часто неблагодарная. Вы читаете новости про эксперименты, закончившиеся великими открытиями, но мало кто слышал о попытках, часто героических, экспериментаторов, которым ещё только предстоит обнаружить или пронаблюдать то, для чего они делались.
Некоторые из попыток тянутся уже десятилетия и видят смену поколений людей, считают их человеко-часы и опыт. Однако отсутствие результата иногда имеет такой же научный смысл, как любое разрекламированное открытие: мы узнаём о том, чем не является реальный мир, или о том, чего в нём нет. С другой стороны, получение некоего позитивного отклика от любого из этих экспериментов имело бы далеко идущие последствия для нашего понимания Вселенной и нашего места в ней.
Вашему вниманию предлагается список из семи идущих в данный момент экспериментов, которым ещё только предстоит найти искомое. Все они удивительны в своей гениальности и амбициозности. Неудивительно, что их стараются продолжать и поддерживать.
Чтобы пролить свет на тёмную материю, заройте в землю ёмкость с жидким ксеноном
Учёные выдвинули теорию, что нити тёмной материи формируют некий скелет, на котором держатся все видимые нами галактики. Каждую из них окружает гало из тёмной материи, обеспечивающее дополнительную гравитацию, объясняющую то, как звёзды вращаются вокруг галактических центров. Но тёмную материю нам ещё только предстоит обнаружить напрямую. Хотя за последние несколько десятилетий было совершено уже множество попыток обнаружить тёмную материю через крайне слабые взаимодействия с обычной материей, все они потерпели неудачу.
Среди различных форм, которые способна принимать тёмная материя, т.н. слабо взаимодействующие массивные частицы (Weakly Interacting Massive Particles, WIMPs) представляют одну из самых интересных возможностей для специалистов по физике частиц. Эксперимент LUX, находящийся более чем в километре под землёй в бывшей шахте в Южной Дакоте, помог очень высоко поднять планку неудач в обнаружении WIMPs. Оборудование представляет собой резервуар с 72 000 тоннами воды высокой чистоты, отфильтровывающей паразитные космические лучи. Внутри него находится треть тонны жидкого ксенона, окружённого датчиками, достаточно чувствительными, чтобы обнаружить свет, испускаемый в результате столкновения тёмной материи с атомами ксенона.
Неудача LUX в обнаружении каких бы то ни было следов тёмной материи привела к апгрейду LUX-Zeplin – к эксперименту, в котором используется почти в 20 раз больше жидкого ксенона, чем в LUX. Найдёт ли новый эксперимент что-нибудь там, где не смог этого сделать LUX – покажет время. Судя по всему, природа любит издеваться над надеждами и ожиданиями учёных.
Чтобы на самом деле увидеть гравитационные волны, оставшиеся от Большого взрыва, изучай разные частоты
Гравитационные волны (гравитационный аналог электромагнитного излучения, или света) со времён Большого взрыва должны были оставить уникальный след в реликтовом излучении, наблюдаемом нами во всех направлениях, и оставшемся после взрыва, создавшего наблюдаемую Вселенную. Оно демонстрирует крохотные флуктуации температуры и поляризации, обеспечивающие нас фотографией гравитационного поля в то самое время – когда Вселенной было 379 000 лет – когда сформировались первые нейтральные атомы водорода. Этот след должен представлять собой вращающуюся поляризационную картину, технический термин для которой – B-моды.
Радость, вызванная объявлением об обнаружении таких В-мод, сделанным в 2014 году группы BICEP/Keck, оказалась преждевременной. То, что казалось первичными гравитационными волнами, оказалось поляризованными частицами пыли на высоких галактических широтах, способной имитировать такую же вращающуюся поляризационную картину, которую должны демонстрировать гравитационные волны.
Несмотря на это, группа BICEP обновилась до конфигурации BICEP3, состоящей из массива из 2500 датчиков (болометров), предназначенных для наблюдения за реликтовым излучением на гораздо более низких частотах, чем её предыдущая версия. Десять лет наблюдений при помощи разных версий телескопа BICEP не привели к обнаружению В-мод первичных гравитационных волн, но поиски не собираются останавливать – соревнование за обнаружение их первыми только разогревается.
Чтобы узнать, объединяются ли сильные ядерные и электрослабые взаимодействия, ищи «сверхзвуковой хлопок» у света
Стандартная модель физики частиц – кульминация десятилетий взаимодействия теории и эксперимента, от зарождения квантовой механики до предположений о том, что слабое ядерное взаимодействие (отвечающее за определённые типы радиоактивного распада) и электромагнетизм – это разные аспекты одного «электрослабого» взаимодействия. Электромагнитное и слабое взаимодействия только кажутся нам разными в масштабе типичного лабораторного эксперимента, поскольку поле Хиггса – придающее массу взаимодействующим с ним частицам – прячет симметрию, присущую этим двум взаимодействиям.
В стандартной модели есть ещё одно, сильное ядерное взаимодействие, которое должно объединиться с электрослабым на энергиях в триллион раз выше тех, что мы можем достичь в ЦЕРН, в «Великом объединении». Одно из его предсказаний состоит в том, что протон перестаёт быть стабильным и может распадаться на другие частицы – пионы и позитроны – хотя и достаточно редко, так, что период полураспада может быть больше в сотню триллионов триллионов раз, чем текущий возраст Вселенной.
Супер-Камиоканде – и планируемое обновление, Гипер-Камиоканде – расположен в километре под горой в лаборатории Камиока в центральной Японии. Этот эксперимент ищет, среди прочего, признаки таких чрезвычайно редких распадов протона в нереального размера ёмкостях сверхчистой воды. Сканируя пространство в поисках неярких вспышек света, известных, как излучение Черенкова – оптический эквивалент сверхзвукового хлопка — Супер-Камиоканде ищет частицы с высокой энергией, на которые распадается протон.
Пока ничего не обнаружено. Но Гипер-Камиоканде, чья планируемая чувствительность будет в 10 раз больше, должен начать наблюдения уже в 2020 году.
Для проверки суперсимметрии зондируйте нейтрон
Стандартная модель физики частиц предсказывает, что у нейтрона – который, вместе с протоном, составляет содержимое атомного ядра – есть чрезвычайно малый электрический дипольный момент (ЭДМ), фиксированное расстояние, разделяющее два противоположных заряда. Именно из-за его малой величины, скорее всего, его до сих пор не обнаружили. Но теории, дополняющие Стандартную модель суперсимметрией – гипотетической эквивалентностью взаимодействий и вещества – обычно предсказывают ЭДМ, в 100 000 раз больший, чем предсказывает СМ.
Введя ограничения на величину ЭДМ нейтрона, можно проверить, присутствует ли в природе суперсимметрия, способом более строгим, чем можно достичь, ускоряя частицы в коллайдерах. Эксперимент CryoEDM как раз пытается сделать это в Институте Лауэ-Ланжевена в Гренобле, Франция. Наблюдая разницу в прецессии спина очень медленных нейтронов – то есть, в изменении ориентации оси вращения – в присутствии магнитных и электрических полей, можно точно измерить ЭДМ нейтрона, если он есть, поскольку от его наличия зависит скорость прецессии.
К тому времени, когда CryoEDM достигнет своей расчётной чувствительности, он сможет исключить или подтвердить наличие суперсимметрии. Наблюдение ЭДМ будет соблазнительным доказательством присутствия в природе суперсимметрии, поскольку значение, предсказываемое Стандартной моделью, слишком мало для обнаружения с текущей чувствительностью экспериментов.
Чтобы заметить дополнительные измерения, присмотритесь к гравитации
Если дополнительные измерения существуют, они могут влиять на работу гравитации на сверхмалых расстояниях. Они не только подразумевают наличие отклонений от обычного закона обратных квадратов ньютоновской гравитации, но и подразумевают существование новых сил, действующих на коротких дистанциях сравнимо с гравитацией, нарушающих т.н. принцип эквивалентности. Принцип постулирует, что вся материя – пушечное ядро, яблоко – падает в заданном гравитационном поле одинаково. А особенности дополнительных измерений состоят в том, что поля, контролирующие размер дополнительных измерений, имитируют гравитацию, но только на очень коротких расстояниях, и при этом действуют различно на разные виды материи.
Хотя общая теория относительности Эйнштейна была тщательно проверена на масштабах от Солнечной системы до Вселенной, исследователи только недавно приступили к её проверке на субмиллиметровых масштабах.
Используя точно откалиброванные крутильные весы, группа Эт-Ваш [Eot-Wash collaboration] (названная в честь барона фон Этвёша, ставившего первые подобные эксперименты в начале ХХ века и города Вашингтон) из Вашингтонского университета ищет нарушения принципа эквивалентности – в дополнение к отклонениям от закона обратных квадратов – на масштабах, приближающихся к 100 000-м долям метра. Пока что не было найдено никаких модификаций для законов Ньютона или принципа эквивалентности, что говорит о том, что если и существуют дополнительные измерения, то они в свёрнутом состоянии намного меньше, чем несколько десятых долей микрона.
Для наблюдения космологических «тёмных веков», настройтесь на слабый радиосигнал
В истории Вселенной была эпоха, о которой известно сравнительно мало – это так называемые тёмные века. Это эра после рекомбинации, после того, как сформировались первые нейтральные атомы водорода, и до того, как начали светить первые звёзды.
Атом водорода сам по себе ничего особенного не излучает. Но, подобно планете, двигающейся по орбите вокруг Солнца, также вращающегося вокруг своей оси, одиночный электрон, вращающейся вокруг ядра водорода, «вращается» вокруг своей оси, которая направлена в ту же, или в противоположную сторону относительно его движения по орбите. В последнем случае энергии у него меньше.
Небольшая часть нейтрального водорода, в тёмные века подсвеченного реликтовым излучением, была возбуждена и перешла в состояние с более высокой энергией и одинаковой направленностью. И после перехода этих возбуждённых атомов к состоянию с низкой энергией и разнонаправленной конфигурацией они излучают сигнал на частоте 1,4 ГГц, соответствующей очень слабому радиосигналу с длиной волны в 21 см. Обнаружение 21-см фонового излучения позволит нам заглянуть в тёмные века.
Телескоп Low Frequency Array (LOFAR) – это массив из 20 000 фазовых антенн, расположенных в Европе (по большей части в Нидерландах), заглядывающих в космос с 2012 года в надежде обнаружить этот слабый сигнал. Но Земля, и Галактика, в которой она находится – это очень шумные места, и пока что у нас не получалось обнаружить сигнал из тёмных веков, преодолевающий местный шум. Разрабатываются амбициозные планы по созданию международного массива Square Kilometer Array (SKA), но пока что тёмные века остаются тёмными.
Чтобы найти инопланетян, просто не переставайте прислушиваться
Обнаружение убедительных доказательств существования иной разумной жизни во Вселенной станет переломным моментом в жизни нашей цивилизации. Коллективные усилия, состоящие из большого числа экспериментов, были направлены на поиски внеземных сигналов разумных цивилизаций почти столько же, сколько существует радио. Идея в том, что искусственные радиосигналы можно отличить от естественных (астрофизических) источников, из-за их узкого частотного диапазона и повторяющейся природы, как это происходит с человеческими радиопередачами. Соблазнительный кандидат на такой сигнал был обнаружен в 1977 году, хотя с тех пор его не видели, и нельзя исключать возможность его естественного происхождения.
Эксперимент SETI (Search for Extra-Terrestrial Intelligence) идёт с использованием различных радиотелескопов, включая Антенную решётку Аллена, которую недавно снабдили технологией, обычно использовавшейся для поиска экзопланет. Учёные также настроили её на поиск возможных инопланетных мегаструктур, существование которых предположил физик Фриман Дайсон. Развитые цивилизации могут строить такие структуры для непосредственного сбора энергии звезды. И несмотря на то, что за десятки лет ничего обнаружено не было, коллективные поиски внеземного разума оборудованы сейчас лучше, чем когда бы то ни было. Они принимают меры по поводу беспокойства Артура Кларка, выраженного им в знаменитой фразе: «Существуют две возможности: либо мы одиноки во Вселенной, либо нет. Обе они одинаково пугающие».
Источник
Меню
Архив материалов
Подписка на новости
Новости криптозоологии
Хроники природных катастроф
Последние новости
24.01.2019 - 02.03.2019 (1000)
03.03.2019 - 12.04.2019 (1010)
13.04.2019 - 23.05.2019 (990)
24.05.2019 - 03.07.2019 (1000)
04.07.2019 - 11.08.2019 (1000)
12.08.2019 - 16.09.2019 (990)
17.09.2019 - 26.10.2019 (1000)
27.10.2019 - 12.12.2019 (1000)
13.12.2019 - 25.01.2020 (1000)
26.01.2020 - ...
Последние аномальные новости

Бигфут разгромил продуктовый магазин

ВВС США начнут летать на аэротакси

Генетики помогли распознать мертвецов в старых могилах

Двух женщин задержали за колдовство

Деревня под осадой монстров

Ливенский дом с привидениями

Марс признали сейсмически активной планетой

Найдено первое многоклеточное, не нуждающееся в кислороде

Найдены руины загадочного древнего города

Обнаружен человек, у которого в моче синтезируется алкоголь

Огромный НЛО закрыл Солнце

Пентагон сформулировал этические принципы использования ИИ

Почему к поискам внеземной жизни следует относиться всерьез

Рыбак выловил рекордно большую рыбу

Сверхгигант Бетельгейзе передумал взрываться

Станция инопланетян замечена на орбите Луны

Странный НЛО над Манчестером

Странный провал на поверхности Марса

Тайна Тунгусского метеорита

Тысячи человек собрались на ежегодном фестивале НЛО

Умер старейший мужчина на Земле

Ученые учатся читать мысли покупателей

Факты о Гарри Поттере, которых вы не знали

Шарообразный НЛО пролетел над Луной

Шесть явлений, которым нет объяснения

В программе 'Следствие вели' вспомнили про курский полтергейст

Встречи с инопланетянами во Франции

Глюки в Матрице. Необъяснимые случаи в быту - 5

Женщина живет жизнью полноценного ребенка

Загадочные звуки доносятся из стены дома в Иллинойсе

Загадочный метан на Марсе

Китай опроверг разработку смертельного коронавируса в лаборатории

Леди Гага купила детектор привидений

Монах 100 лет назад предсказал чуму, саранчу и потоп

Нашли новый способ изучать потенциально обитаемые миры

НЛО заметили на побережье Испании

Овальный НЛО пролетел на фоне Луны

Причиной аномально теплой зимы стала необычная ситуация в Арктике

Путешественник во времени утверждает, что мы живем в Матрице

Следы инопланетян на комете Борисов не обнаружены

Актер столкнулся с человеком-козлом в своем доме

Белый НЛО заметили в небе над Ингушетией

Богатырь Иван Савкин сдвинул с места 8-тонный военный тягач

В России Кашпировского боялись или восхваляли

Врачи спасли девочку размером с шариковую ручку

Зафиксировано самое странное северное сияние

Искусственный интеллект нашел новые антибиотики

Как выглядела бы Земля без океанов

Коронавирус был описан в комиксе 2017 года

НЛО похищает самолет над Фиджи

Облако-шляпа зависло над Калифорнией

Одержимая женщина была вылечена экзорцистом

Призрак в гараже

Прирожденные альфа-самцы. Как возникают лидеры

Сенсации ищут в глубинах

Сеть спутников Starlink может быть использована в военных целях

Сотни мертвых птиц упали с неба в Испании

США показали первый эскиз суперпушки

Теория заговора. Коронавирус искусственно создан

Чудеса Вселенной, спрятанные в знаках зодиака

Автомобили получат коробку передач с ИИ

Американцы желают полного открытия данных по НЛО

Веривший в теорию плоской Земли инженер погиб

Выложено пророчество Ванги на 2020 год

Женщина воскресла через 10 часов после смерти

Зачем хотят научить роботов чувствовать боль

Инопланетный корабль пролетел около МКС

Интуиция и ясновидение нуждаются в современном определении

Как Лефортовский дворец стал самым страшным местом Москвы

Метеорит упал в Карелии

Нашествие клопов на Париж

Облака саранчи закрыли Солнце над Ближним Востоком

Общение животных подчинилось законам языка

Похищение пришельцами. Последствия и масштаб явления

Пророчества Нострадамуса о России, США и Ближнем Востоке

Сигарообразный НЛО замечен над Калифорнией

Тысячи американцев страхуются от похищения инопланетянами

У шмелей нашли зачатки абстрактного мышления

Чем самое ядовитое дерево опасно для человека

Ярко-розовый кузнечик обнаружен в Техасе

В ДНК денисовцев нашли следы супердревней популяции людей

В очередной раз не нашли различий между материей и антиматерией

Даже рыба сходит с ума в Ухане. Новый вирус, 5G или перезагрузка Системы

Земля сформировалась гораздо быстрее, чем считалось

Как отвести от Земли приближающийся астероид

Колыбель жизни в Облаке Ориона

Люди от бизнеса хотят сверхъестественного консалтинга

Магический двухслойный графен оказался странным металлом

На атомном уровне зафиксировали необъяснимое явление

На горячей экзопланете год длится 18 часов

На озере Синкайху выросла 20-метровая ледяная стена

Нашли экзопланету в обитаемой зоне своей звезды

Огромный клад нашли на Бали

Призраки усадьбы Шереметевых

Проклятый дом с улицы Монро

Совет дедушки принес внучке богатство

Тайная комната обнаружена в гробнице Тутанхамона

Таинственный синдром превращает людей в статуи

Упавший в Германии метеорит оказался зародышем планеты

Феномен духов-хранителей ритуальных мест

Ацтекский свисток смерти

Гигантский летающий таракан оставил студента без еды

Девушка ростом 76 сантиметров рассказала о жизни

Для связи с Землей марсианские колонисты будут пользоваться лазером

Древние цивилизации использовали акустику для изменения сознания

Из замороженной яйцеклетки родился здоровый ребенок

История Дорис Битер, которую регулярно насиловали призраки

Какой будет гибель Солнечной системы

Кожа человека думает как мозг

Луна Сатурна не прошла симуляцию на наличие жизни

Массивные зеленоватые НЛО замечены у МКС

Мистическое трехметровое существо напугало жителей

Мужчина нашел послание в бутылке 82-летней давности

Над горами Аризоны сняли черный объект

Настоящий Ледяной человек - Олег Резанов

Неизвестные виды рыб нашли в озерах Арктики

Облучение космических туристов сравнили с Чернобылем

Опровергли слухи о лабораторном происхождении коронавируса

Организация SETI будет охотиться за инопланетными техносигналами

Парк развлечений Земля подлежит сносу

Признаки того, что природа наградила вас даром ясновидения

Раскрыта тайна возникновения сложной жизни

Российский Хатико решил ждать хозяйку у работы

Самые интересные экзопланеты

Странный случай с вонючим НЛО во Флориде

Стрельба из рельсотрона

Тайна следов динозавров на потолке пещеры

Теленок-мутант стал местной знаменитостью

Хирурги попросили женщину играть на скрипке во время операции на мозге

Число биохакеров в России растет

Группа звездолетов обнаружена на Меркурии

Группа НЛО была замечена над Западной Вирджинией

Девочку спасли от неопознанного зверя

Дискообразный НЛО был замечен над Калифорнией

Загадка Алленстаунской четверки

Зафиксировали вызванные экзопланетой полярные сияния

Ледяные вулканы появились на озере Мичиган

Лесной демон

Люди из леса

Мужчина хотел похудеть и стал одним из самых сильных в мире

Названа причина аномальной зимы в России

Нибиру заставляет атмосферы планет светиться

Обнаружили стаю птиц размером 145 километров

Оружие для контроля погоды используют в Сирии

Писатель предсказал эпидемию короновируса

Преследование невидимки

Призрачного ребенка заметили в школе

Пророчество Ванги о мировой катастрофе 22 февраля

Пророчество наследницы Ванги для России

Раскрыта тайна появления жизни

Растаявшие льды Антарктиды подкинули массу загадок

Самый эффективный способ борьбы со старением

Сняли ската с аномальной пигментацией

Стены из человеческих черепов и костей обнаружили в Бельгии

Температура тела человека упала за 160 лет

Техник авианосной группы Нимиц сообщил данные о НЛО

Треугольный НЛО замечен над Техасом

Усомнились в пользе радикального способа спасения планеты

Участница Битвы экстрасенсов поверила мошеннику

Флот НЛО над Аризоной

В ста километрах от перевала Дятлова, пролетел НЛО

Влияние космических лучей на атмосферу Титана

Внутри древнего саркофага нашли тайный текст

Древнюю книгу заклинаний обнаружили в Турции

Зачем космическому инженеру сотовый

Злой зеленый гном преследовал семью Брок

Испытана технология превращения людских тел в компост

К Земле продолжают лететь астероиды из невидимой черной дыры

Климатические модели Земли помогут найти жизнь на экзопланетах

Корабль-призрак выброшен на берег Ирландии

Коронавирус - биологическое оружие инопланетян

Легендарные великаны Перу

Можно ли перестать видеть ночные кошмары

На побережье Новой Зеландии выбросило тысячи сварившихся моллюсков

Найден способ получения электроэнергии из дождевой воды

Неизвестную форму углерода обнаружили в Челябинском метеорите

Нейросеть для поиска потенциально опасных астероидов

Необычные сигналы поступают из системы GJ 1151

Новые доказательства теплокровности динозавров

Обнародован доклад о поиске внеземной жизни

Паранормальные тайны Пентагона

Потерянное 47 лет назад в США кольцо нашли в финском лесу

Продается усиливающий боязнь призраков гаджет

Протез помог владельцу воспроизводить музыку силой мысли

Рэпер стал исследователем сверхъестественного

Самой актуальной криптовалютой скоро станут консервы

Подписка на новости
Подписка на новостой RSS-канал сайта
Получать новости сайта по почте
Контактный адрес для любых сообщений
Наверх
Рейтинг@Mail.ru Яндекс.Метрика