เอกสารหลายร้อยฉบับพยายามอธิบายข้อมูล LHC บาคาร่า ที่น่าประหลาดใจ นักฟิสิกส์อาจทราบในไม่ช้าว่าอนุภาคย่อยของอะตอมใหม่ที่มีศักยภาพเป็นอะไรที่เหนือความคาดหมายที่สุดของพวกเขา หรือมีอยู่จริงหรือไม่
คำแนะนำของอนุภาคใหม่ปรากฏขึ้นเมื่อเดือนธันวาคมปีที่แล้วที่ Large Hadron Collider นักทฤษฎีได้จัดทำเอกสารหลายร้อยฉบับเพื่อพยายามอธิบายการมีอยู่ของอนุภาค โดยถือว่าไม่ใช่ความบังเอิญทางสถิติ นักวิทยาศาสตร์กำลังเริ่มที่จะมาบรรจบกันกับคำอธิบายที่น่าจะเป็นไปได้มากที่สุด
“ถ้าสิ่งนี้เป็นจริงก็ยิ่งใหญ่มาก มันแตกต่างจากฟิสิกส์อนุภาคในช่วง 30 ปีที่ผ่านมาอย่างมาก”
David Kaplan นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีจากมหาวิทยาลัย Johns Hopkins กล่าว การเก็งกำไรเกิดขึ้นจากการบิดเบือนข้อมูลจากการทดลองสองครั้งคือ ATLAS และ CMS ที่ Large Hadron Collider ที่ CERN ( SN: 1/9/16, p. 7 ) การกระแทกแสดงให้เห็นอนุภาคใหม่ที่สลายตัวเป็นสองโฟตอน แต่สิ่งที่อนุภาคนั้นอาจไม่ชัดเจนคือคุณสมบัติของอนุภาคนั้นไม่สอดคล้องกับความคาดหวังของนักวิทยาศาสตร์
John Ellis จาก King’s College London กล่าวว่า “ฉันไม่รู้จักใครที่ทำนายการมีอยู่ของอนุภาคดังกล่าว “มีจานอยู่บนโต๊ะที่ไม่มีใครจำสั่งได้”
เอกสารมากกว่า 300 ฉบับทางออนไลน์ที่ arXiv.org ได้ทดลองอธิบายที่มาของอนุภาคที่อาจเป็นไปได้ และในวันที่ 12 เมษายนPhysical Review Lettersได้ตีพิมพ์บทความสี่ฉบับซึ่งคัดเลือกมาเพื่อให้เข้าใจถึงประเภทของทฤษฎีที่สามารถอธิบายการสังเกตได้
นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าคำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดประการหนึ่งก็คือ อนุภาคนั้นเป็นส่วนประกอบ ซึ่งประกอบด้วยองค์ประกอบที่เล็กกว่า คล้ายกับโปรตอนและนิวตรอนที่ทำจากควาร์ก แรงนิวเคลียร์ที่แข็งแกร่งจับควาร์กในนิวคลีออนเหล่านี้ อนุภาคใหม่จะประกอบด้วยอนุภาคคล้ายควาร์กที่ยึดเข้าด้วยกันด้วยแรงชนิดใหม่ นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Kathryn Zurek จาก Lawrence Berkeley National Laboratory ในแคลิฟอร์เนีย กล่าวว่า “ฉันคิดว่านั่นเป็นแบบจำลองที่ทำงานได้ดีที่สุดกับข้อมูล
อนุภาคอาจคล้ายกับ Higgs boson ซึ่งถูกค้นพบที่ LHC ในปี 2012 ( SN: 7/28/12, p. 5 ) แต่มีมวลมากกว่าถึงหกเท่า ยังมีทฤษฎีอื่นๆ เสนอว่าอนุภาคใหม่ที่เป็นไปได้คือกราวิตอน ซึ่งเชื่อกันว่าส่งผ่านแรงโน้มถ่วง ข้อจำกัดที่ใหญ่ที่สุดในการคิดค้นทฤษฎีหรือแบบจำลองเพื่ออธิบายต้นกำเนิดของอนุภาคใหม่ก็คือ จนถึงตอนนี้มันได้เปิดเผยตัวเองในการสลายตัวเพียงประเภทเดียว โดยที่มันผลิตโฟตอนสองโฟตอน นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎี Matthew Buckley จาก Rutgers University ในเมือง Piscataway รัฐนิวเจอร์ซีย์กล่าวว่า ถ้ามันสลายไปเป็น 2 โฟตอน “คุณอาจคาดหวังว่ามันจะไปทำอย่างอื่นด้วย และความจริงที่ว่าเราไม่เห็นว่ามันทำให้ยากสำหรับหลายๆ รุ่นที่จะเป็น ขวา.”
ที่น่าสงสัยอีกอย่างหนึ่งก็คือ
อนุภาคดูเหมือนจะไม่สามารถไขปริศนาที่สำคัญใดๆ ของฟิสิกส์อนุภาคได้ง่ายๆ มันไม่ได้ให้คำอธิบายที่ชัดเจนสำหรับสสารมืด ซึ่งเป็นสสารที่ไม่สามารถระบุตัวตนได้ ซึ่งประกอบเป็นสสารมากกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ในจักรวาล และไม่สามารถอธิบายปริศนาต่อเนื่องที่เรียกว่าปัญหาลำดับชั้นซึ่งเกี่ยวข้องกับมวลของฮิกส์ได้อย่างง่ายดาย ตามทฤษฎีแล้ว นักฟิสิกส์จะคาดหวังอย่างไร้เดียงสาว่าฮิกส์จะมีมวลมหาศาล แต่ด้วยเหตุผลที่ไม่ทราบสาเหตุ พบได้ในระดับที่ต่ำกว่ามาก
นักฟิสิกส์หลายคนตั้งความหวังในการแก้ปัญหาเหล่านี้ด้วยแนวคิดทางทฤษฎีที่เรียกว่าสมมาตรยิ่งยวด ซึ่งเสนอว่าอนุภาคที่รู้จักแต่ละตัวมีคู่ที่หนักกว่า แต่ถึงแม้นักทฤษฎีจะแต่งคำอธิบายแบบสมมาตรยิ่งยวดสำหรับอนุภาค แต่ก็ดูเหมือนจะไม่เข้ากับกล่องนั้นง่ายๆ ด้วย Maria Spiropulu จาก Caltech นักฟิสิกส์อนุภาคทดลองกับ CMS กล่าวว่า “สิ่งนี้ไม่ได้มีกลิ่นเหมือนสมมาตรยิ่งยวด
การขาดคำอธิบายง่ายๆ ทำให้นักฟิสิกส์บางคนสงสัยมากขึ้นว่ามีอนุภาคอยู่จริง แต่พวกเขาคิดว่ามันเป็นไปได้มากกว่าที่จะเป็นเพียงแค่จุดเล็กๆ ที่จะหายไปพร้อมกับข้อมูลมากขึ้น “ถ้ามันเป็นสิ่งที่คาดหวังได้อย่างมั่นใจในสถานการณ์ที่มีแรงจูงใจสูง เช่น สมมาตรยิ่งยวด ฉันคิดว่าผู้คนจะมั่นใจมากขึ้นเกี่ยวกับความเป็นจริงของมัน” เอลลิสกล่าว
ขณะนี้ การทดลอง LHC กำลังเตรียมพร้อมที่จะดำเนินการรับข้อมูลต่อหลังจากเว้นว่างไปสองสามเดือน ดังนั้น นักวิทยาศาสตร์จึงคาดหวังคำตอบในฤดูร้อน เมื่อข้อมูลเพิ่มเติมสามารถให้รายละเอียดเพิ่มเติม หรือทำให้คำใบ้ของอนุภาคใหม่ระเหยไป
การวิเคราะห์ที่อัปเดตซึ่งนำเสนอโดยATLAS และCMS ในเดือนมีนาคมทำให้เคสมีความเข้มแข็งขึ้นเล็กน้อย ทำให้นักฟิสิกส์มองโลกในแง่ดีมากขึ้นว่าคำใบ้จะเก็บข้อมูลได้มากขึ้น โดยเฉพาะอย่างยิ่ง Spiropulu กล่าวว่าสัญญาณแรกของ Higgs boson ที่แสวงหามานานปรากฏขึ้นในลักษณะที่คล้ายกันก่อนที่จะได้รับการยืนยัน ดังนั้น เธอกล่าวว่า นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีมีสิทธิ์ที่จะตื่นเต้นได้ “คาดว่าพวกเขาจะอาละวาด”
ในทะเลที่ไม่มีการตรวจจับสสารมืด มีข้อยกเว้นที่ชัดเจนประการหนึ่ง เป็นเวลาหลายปีที่นักวิทยาศาสตร์ที่มีการทดลอง DAMA/LIBRA ที่ Gran Sasso อ้างว่าเห็นสัญญาณของสสารมืด โดยใช้ผลึกโซเดียมไอโอไดด์ แต่การทดลองอื่นๆ ไม่พบร่องรอยของสสารมืดของ DAMA นักวิทยาศาสตร์หลายคนเชื่อว่า DAMA ถูกหักล้างแล้ว “ฉันไม่รู้ว่าอะไรสร้างสัญญาณประหลาดที่ DAMA เห็น” ฮูเปอร์กล่าว “อย่างนั้นแหละ ฉันไม่คิดว่ามันน่าจะเป็นสสารมืด” บาคาร่า / ลายสัก
