La evidencia de la teoría de cuerdas: aceleradores de partículas
Para la física de partículas de alta energía, los teóricos de cuerdas aceleradores de partículas de ayuda Continuar con experimentos en los aparatos que controlan. LA acelerador de partículas
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Relativista Colisionador de Iones Pesados (RHIC)
El relativista Colisionador de Iones Pesados (RHIC) es un acelerador de partículas en el Laboratorio Nacional de Brookhaven, en Nueva York. Se puso en línea en 2000, tras una década de planificación y construcción.
El nombre RHIC viene del hecho que acelera los iones pesados - es decir, los núcleos atómicos despojados de sus electrones - a velocidades relativistas (99,995 por ciento de la velocidad de la luz) y luego les choca. Debido a que las partículas son núcleos atómicos, las colisiones contienen una gran cantidad de energía en comparación con haces de protones puros (aunque también toma más tiempo y energía para conseguir que hasta esa velocidad).
Por golpear dos núcleos de oro juntos, los físicos pueden obtener una temperatura de 300 millones de veces más caliente que la superficie del sol. Los protones y los neutrones, que normalmente componen los núcleos de oro se descomponen a esta temperatura en un plasma de quarks y gluones.
Esta plasma de quarks-gluones se predice por la cromodinámica cuántica (QCD), pero el problema es que el plasma se supone que comportarse como un gas. En lugar de ello, se comporta como un líquido. Según Leonard Susskind, la teoría de cuerdas puede ser capaz de explicar este comportamiento usando una variación en la conjetura de Maldacena. De esta manera, el plasma de quarks y gluones puede ser descrita por una teoría equivalente en el universo de dimensiones superiores: un agujero negro, en este caso!
Gran Colisionador de Hadrones (LHC)
El Gran Colisionador de Hadrones (LHC) es un aparato masivo, construido bajo tierra en las instalaciones de la física de partículas CERN en la frontera entre Suiza y Francia. (CERN es el centro de la física de partículas europeo que era, en 1968, el lugar de nacimiento de la teoría de cuerdas.) El acelerador en sí está a unos 27 kilómetros (17 millas) de circunferencia, como se muestra.
Los 9.300 imanes de la instalación pueden acelerar protones a colisiones hasta posiblemente 14 billones de electronvoltios (TeV), mucho más allá de nuestras limitaciones experimentales actuales. El costo del LHC fue de alrededor de $ 9000 millones a partir de este escrito.
El 10 de septiembre de 2008, el LHC entró en línea mediante la ejecución oficialmente un haz de toda la longitud del túnel. El 19 de septiembre, una conexión eléctrica defectuosa causó una ruptura en el sellado al vacío, dando lugar a una fuga de 6 toneladas de helio líquido.
Debido a esto, todavía tiene que ser ningún resultado experimentales significativos del LHC, pero deberían estar llegando. El nivel de energía de 14 TeV podría ser capaz de alcanzar varios resultados experimentales posibles:
Agujeros negros microscópicos, que apoyarían predicciones de dimensiones extra
Partícula supersimétrica (spartícula) creación
Confirmación Experimental del bosón de Higgs, la final de partículas Modelo Estándar de permanecer inadvertido
La evidencia de dimensiones extra rizado-up
Una de las mayores piezas de evidencia para la teoría de cuerdas en realidad podría haber una falta de pruebas. Si los experimentos en el LHC se registran algunos " falta de energía, " un par de posibilidades podría proporcionar apoyo increíble para la teoría de cuerdas.
En primer lugar, las colisiones podrían crear nuevos spartículas que forman la materia oscura, que luego sale de la instalación sin interactuar con la materia normal (como, ya sabes, el propio detector).
En segundo lugar, la falta de energía podría resultar de energía (o spartículas) que son en realidad viajando directamente en las dimensiones extra, en lugar de en nuestro propio espacio-tiempo de 4 dimensiones.
Cualquiera de estos resultados sería un gran descubrimiento, y cualquiera de las partículas supersimétricas o dimensiones extras tendría profundas implicaciones para la teoría de cuerdas.
Colisionadores del futuro
Los aceleradores de partículas son tan masivas que no hay escenografías para ellos- cada acelerador de partículas es su propio prototipo. El siguiente en los libros parece ser el Colisionador Lineal Internacional (ILC), que es un colisionador electrón-positrón. Una ventaja de esto es que los electrones y positrones, porque son partículas fundamentales y las partículas no compuestas como los protones, son mucho menos sucio cuando chocan.
El CIT no ha sido aprobado. Las propuestas, incluyendo la ubicación, podrían ser votadas en torno a 2012 y, de ser aprobada, podría estar en ejecución a finales de los 2010s. Las primeras estimaciones para el proyecto da un costo mínimo de $ 6650 millones (excluyendo pequeñas cosas como en realidad la compra de la tierra y otros gastos accesorios).
También es posible que el LHC podría ser el último de los grandes aceleradores de partículas, debido a las nuevas tecnologías propuestas pueden ser desarrollados que permiten una rápida aceleración de partículas que no requiere instalaciones masivas.
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