มันเป็นการรอที่ยาวนานและยาวนาน ในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา ทฤษฎีอนุภาคได้ก้าวกระโดดไปไกลกว่าการทดลอง ไปสู่ระดับพลังงานที่ไม่อาจบรรลุได้ และระยะทางที่เล็กมากซึ่งมนุษย์ไม่เคยหวังว่าจะได้สัมผัส อย่างน้อยที่สุดก็ไม่ใช่โดยตรง ความสมมาตรยิ่งยวดเกิดขึ้นครั้งแรกในช่วงปี 1970 ซึ่งเป็นผลพลอยได้จากทฤษฎีมาตรวัดที่เพิ่งพิสูจน์ได้ว่าประสบความสำเร็จอย่างมากในการรวมแรง
แม่เหล็กไฟฟ้า
ที่อ่อนแอและแรงแม่เหล็กไฟฟ้าให้เป็นหนึ่งเดียว ตามที่ทราบกันดีอยู่แล้ว ทฤษฎี SUSY เหล่านี้ได้ขยายโปรแกรมการรวมเป็นหนึ่งโดยผสมผสานแรงที่แข็งแกร่งและแรงอิเล็กโทรวีกเข้าด้วยกันเป็นองค์รวมที่ยิ่งใหญ่และครอบคลุมทั้งหมด พวกเขายังคาดการณ์อนุภาคใหม่ที่ตรวจจับได้จำนวนมาก
ซึ่งมีมวลมากกว่ามวลของโปรตอนที่คุ้นเคยหลายสิบถึงหลายร้อยเท่า สิ่งที่ทำให้การทดลองพ่ายแพ้อย่างสิ้นหวังและไม่สามารถตอบสนองอย่างมีความหมายได้อย่างสิ้นเชิงคือทฤษฎีสตริงของทศวรรษที่ 1980 หากไม่มีเกณฑ์การตรวจสอบความถูกต้องที่ตกลงร่วมกันเพื่อจำกัดจำนวนประชากร
ทฤษฎีสตริงยุคแรกๆ เหล่านั้นเริ่มเพิ่มจำนวนมากขึ้นอย่างอิสระเหมือนกระต่ายในออสเตรเลีย เกณฑ์เดียวที่จำกัดจำนวนคือเกณฑ์อัตนัย เช่น ความสอดคล้องทางคณิตศาสตร์และความสง่างาม นักประวัติศาสตร์วิทยาศาสตร์เริ่มสังเกตเห็นการเปลี่ยนแปลงที่ละเอียดอ่อนแต่สำคัญในลักษณะ
ของการทำฟิสิกส์ ซึ่งการสังเกตดูเหมือนจะไม่สำคัญอีกต่อไป – อย่างน้อยก็ไม่ใช่กับนักทฤษฎีสตริง ในกระบวนการพิสูจน์ทฤษฎี นักฟิสิกส์อนุภาคทำได้เพียงบ่น และบางคนก็ส่งเสียงดังจนสนามนี้กลับไปใช้อภิปรัชญาและปรัชญา ยาจกสู่ความร่ำรวยสถานการณ์ทางวิทยาศาสตร์ที่น่าเศร้านี้
กำลังจะสิ้นสุดลงอย่างมีความสุข เครื่องตรวจจับขนาดมหึมาสองตัวของ ซึ่งรวมกันเป็นโลหะมากพอที่จะสร้างหอไอเฟลขึ้นใหม่ ในไม่ช้าจะถูกขัดขวางโดยอนุภาคพลังงานจำนวนมหาศาลที่พ่นออกมาจากการชนของโปรตอนที่มีความรุนแรงซึ่งอยู่ท่ามกลางพวกมัน ในขณะที่เทวาตรอนให้ข้อมูลเชิงลึก
แก่นักฟสิกส์
เกี่ยวกับอนุภาคและกระบวนการที่เกิดขึ้นที่พลังงานสูงถึงสองสามแสนล้านอิเล็กตรอนโวลต์และที่ระยะทางเกือบ 10 –18 เมตร LHC จะอนุญาตให้พวกเขาสังเกตสิ่งที่เกิดขึ้นที่หลายล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ ( TeV) และระยะทางน้อยกว่า 10 เท่า แต่มวลของฮิกส์โบซอนที่ต่ำอย่างน่าสงสัย
ทำให้เกิดปริศนาที่น่าฉงนสงสัยอีกประการหนึ่ง ซึ่งเรียกว่า “ปัญหาลำดับชั้นของมวล” ตามทฤษฎีสนามควอนตัม การแก้ไขควอนตัมครั้งใหญ่ควรเพิ่มมวลของฮิกส์โบซอน (และอนุภาคมูลฐานอื่นๆ) ให้เข้าใกล้ระดับมวลของพลังค์ที่ 10 16 TeV ซึ่งเป็นลำดับความสำคัญที่สูงกว่าที่กำหนดโดยการทดลอง
ที่มีความแม่นยำ อะไรทำให้มวลของมันต่ำมาก? สมมาตรยิ่งยวดให้คำตอบที่ชาญฉลาดหากยุ่งยาก โดยทำนายการมีอยู่ของคู่สมมาตรยิ่งยวดสำหรับอนุภาคทั้งหมด โฟติโนสำหรับโฟตอน ซีเลคตรอนสำหรับอิเล็กตรอน สควาร์กสำหรับทุกควาร์ก และอื่น ๆ อนุภาคใหม่ที่แปลกใหม่ดังกล่าวจะยกเลิกการแก้ไข
ที่น่ารังเกียจ
เหล่านี้ในทฤษฎีโดยธรรมชาติ และทำให้มวลของอนุภาครุ่นมาตรฐานค่อนข้างต่ำ แม้ว่า เหล่านี้สามารถชั่งน้ำหนักได้สูงกว่าพันธมิตรรุ่นมาตรฐานอย่างมาก แต่พวกมันไม่สามารถมีมวลมากกว่า TeV สองสามตัวหรือการยกเลิกที่ละเอียดอ่อนหลุดออกไปได้ หากสมมาตรยิ่งยวดเป็นวิธีแก้ปัญหา
ในทางตรงกันข้าม ให้พิจารณาสัญญาณที่น่าตกใจซึ่งนำไปสู่หลักฐานชิ้นแรกของควาร์กในช่วงปลายทศวรรษ 1960 และต้นทศวรรษ 1970 สิ่งเหล่านี้มีขนาดใหญ่มาก ลำดับความสำคัญที่ใหญ่กว่าพื้นหลังที่ยังคงอยู่หลังจากใช้การตัดอย่างง่ายกับข้อมูลเพื่อกำจัดขยะที่เห็นได้ชัด ตัวอย่างเช่น
เครื่องตรวจจับ ISR รุ่นแรกถูกฝูงฮาดรอนจำนวนมากพ่นออกมาเป็นมุมกว้างจากการชนกันอย่างรุนแรงของควาร์กและกลูออนที่เป็นส่วนประกอบของโปรตอน และในเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2517 จุดสูงสุดแคบๆ ได้ปะทุขึ้นในส่วนหน้าตัดการผลิตแฮดรอนที่ชนกันของอิเล็กตรอน-โพซิตรอน
ซึ่งสูงกว่าเส้นฐานประมาณ 1,000 เท่า สัญญาณอันน่าทึ่งเหล่านี้พลาดไม่ได้!หากมีอยู่ อนุภาคยิ่งยวดจะไม่ทิ้งรอยเท้าที่ชัดเจนดังกล่าวไว้สำหรับความร่วมมือเชิงทดลองของ LHC เชิงอุตสาหกรรมทั้งสองแห่งที่มีนักฟิสิกส์มากกว่า 1,000 คน การติดตามเหยื่อที่หายไปและเข้าใจยากเช่นนี้อาจพิสูจน์
ให้เห็นถึงงานที่ยากลำบากซึ่งเต็มไปด้วยความคลุมเครือ นี่คือจุดที่ความเป็นส่วนตัวสามารถเล็ดลอดเข้าไปในองค์กรทดลองได้ นักฟิสิกส์ นักทฤษฎี และนักทดลองหลายคนชอบที่จะเห็นความสมมาตรเกินจริงได้รับการพิสูจน์แล้วว่าเป็นจริง เพราะมันสามารถแก้ปัญหาที่จู้จี้จุกจิกมากมายได้ในจังหวะเดียว
ไม่เพียงแก้ปัญหาลำดับชั้นเท่านั้น แต่ยังสามารถอธิบายถึงสสารมืดลึกลับในเอกภพได้อย่างง่ายดายอีกด้วย ซึ่งหลักฐานทางอ้อมนั้นล้นหลาม และทฤษฎีสตริงต้องการมันอย่างแน่นอน แต่ความต้องการที่จะเป็นคนแรกในการค้นพบที่สำคัญสามารถนำไปสู่ผู้ทดลองที่กระตือรือร้นในการปรับลดข้อมูล
นักฟิสิกส์ที่ร้องไห้ฮิกส์ กระบวนการที่โชคร้ายนี้เกิดขึ้นบ่อยเกินไปในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์ และการค้นพบฮิกส์-โบซอนปลอมดูเหมือนจะเป็นตัวอย่างที่เกิดขึ้นซ้ำๆ สัญญาณเตือนผิดพลาดหนึ่งรายการเกิดขึ้น ก่อนปิดตามกำหนดในปี 2543 ในตอนนี้ซึ่งพาดหัวข่าวหน้าหนึ่งในหนังสือพิมพ์รายใหญ่
เช่น ความร่วมมือ LEP สามในสี่รายงานเหตุการณ์ที่มากเกินไป หกหรือเจ็ดเหตุการณ์ทั้งหมด ซึ่งถูกตีความอย่างกระตือรือร้นว่าเป็นการสลายตัวหลักฐานดังกล่าวน่าสนใจ แต่ยังไม่มีข้อสรุปเพียงพอที่จะโน้มน้าวให้ฝ่ายบริหารของ CERN ยืดอายุของ LEP ไปจนถึงปี 2544 และทำให้การก่อสร้าง LHC
แนะนำ ufaslot888g