MATHUSLA - en ny idé foreslået til at spotte langlivede partikler ved LHC

Et lille team af fysikere, der inkluderer Jessie Shelton fra University of Illinois og David Curtin fra University of Toronto, har skrevet et papir og præsenteret det på dette års møde i American Physical Society, der skitserer en mulig måde at detektere partikler udsendt fra Large Hadron Collider. Deres idé indebærer at bygge en ny bygning nær LHC til at huse en række langlivede partikeldetektorer.

Hele meningen med at bruge milliarder af dollars på at bygge LHC var at gøre fremskridt i retning af at forstå universet, og hvordan alt i det fungerer. Forskere der håbede at lære mere ved at opdage de mest elementære partikler ved at smadre protoner sammen med høj hastighed og se på stykkerne, mens de blev udstødt som granatsplinter i en bombeeksplosion - hvoraf mange allerede var blevet teoretiseret. Higgs-bosonen var den mest berygtede. Men siden den monumentale observation, forskere er begyndt at spekulere på, om LHC nogensinde vil finde nogle af de andre foreslåede partikler. Og der er et andet problem - Higgs viste sig at have en mindre masse end teorien antydede, hvilket betyder enten at teorien ikke var helt korrekt, eller noget af dens masse gik tabt under kollisionen.

Uden nye opdagelser i årene siden Higgs blev fundet, forskere er begyndt at blive utålmodige. Nogle fysikere spekulerer på, om de andre partikler nogensinde kan blive observeret, mens andre er begyndt at stille spørgsmålstegn ved grundlæggende antagelser om sådanne partikler, såsom hvor længe de eksisterer efter en kollision. Som Shelton bemærkede, da han præsenterede holdets papir, detektorer på LHC er blevet sat til kun at lede efter dem, der lever meget kort tid. Men, hun undrede sig, hvad hvis de holder længere end antaget? Hun og resten af ​​holdet har foreslået at bygge en bygning i nærheden af ​​LHC, der ville huse andre detektorer for at bemærke tilstedeværelsen af ​​længerelivede partikler, der har fundet vej ud af kollideren helt. Sådan en bygning, de siger, ville være adskilt fra LHC af flere meter granit, som ville fungere som et filter for andet partikelaffald.

Holdet har navngivet det foreslåede nye projekt til det massive timinghodoskop for ultrastabile neutrale partikler, eller MATHUSLA, for kort. De mener, at det kunne bygges til de relativt lave omkostninger på kun 50 millioner dollars.

© 2018 Phys.org