Hvordan vi fandt antydninger af nye partikler eller naturkræfter – og hvorfor den kunne ændre fysikken

I løbet af det seneste århundrede har fysikere opdaget en række nye partikler og kræfter, der har ændret vores forståelse af universet. Disse opdagelser er ofte kommet fra eksperimenter, der har ledt efter små afvigelser fra forudsigelserne i vores nuværende teorier.

Et af de mest berømte eksempler på dette er opdagelsen af ​​Higgs-bosonen i 2012. Higgs-bosonen er en partikel, der menes at være ansvarlig for at give andre partikler deres masse. Det blev forudsagt af standardmodellen for partikelfysik, men det tog mange års søgning for endelig at finde det.

Higgs-bosonen blev fundet ved Large Hadron Collider (LHC), som er verdens største og kraftigste partikelaccelerator. LHC er i stand til at kollidere protoner ved meget høje energier, hvilket kan producere nye partikler. Higgs-bosonen blev fundet i data fra LHC's første løb, som fandt sted fra 2010 til 2013.

Opdagelsen af ​​Higgs-bosonen var et stort gennembrud i partikelfysikken. Det bekræftede standardmodellen og gav en ny forståelse af, hvordan partikler får deres masse. Standardmodellen er dog ikke en komplet teori, og der er stadig mange ubesvarede spørgsmål inden for fysik.

Et af de største mysterier er eksistensen af ​​mørkt stof. Mørkt stof er en type stof, der ikke interagerer med lys, og det udgør omkring 27 % af universet. Vi ved ikke, hvad mørkt stof er, men der er en række eksperimenter, der leder efter det.

Et andet mysterium er eksistensen af ​​mørk energi. Mørk energi er en type energi, der får universets udvidelse til at accelerere. Vi ved ikke, hvad mørk energi er, men den udgør omkring 68% af universet.

Mysterierne bag mørkt stof og mørk energi er to af fysikkens største udfordringer. At finde svar på disse spørgsmål kan ændre vores forståelse af universet og føre til nye opdagelser inden for fysik.

Her er nogle specifikke eksempler på, hvordan vi har fundet antydninger af nye partikler eller kræfter i naturen:

* Muon-anomalien: Myonen er en subatomær partikel, der ligner elektronen, men den er omkring 200 gange tungere. Fysikere har i nogen tid vidst, at myonens magnetiske moment er lidt anderledes end det, der forudsiges af standardmodellen. Denne forskel kan være et tegn på ny fysik.

* Protonradiuspuslespillet: Protonen er kernen i brintatomet, og den består af to op-kvarker og en ned-kvark. Fysikere har målt protonens radius på en række forskellige måder, og resultaterne ser ikke ud til at være enige. Denne uoverensstemmelse kan være et tegn på ny fysik.

* Den mørke foton: Den mørke foton er en hypotetisk partikel, der menes at være en formidler af mørkt stof-interaktioner. Fysikere har søgt efter den mørke foton i en række eksperimenter, og der har været nogle antydninger af dens eksistens.

Dette er blot nogle få eksempler på de mange antydninger af nye partikler eller kræfter i naturen. At finde svar på disse mysterier kan ændre vores forståelse af universet og føre til nye opdagelser inden for fysik.