การชนเชิงเส้นมีเป้าหมายที่พรมแดนพลังงาน

การชนเชิงเส้นมีเป้าหมายที่พรมแดนพลังงาน

นักฟิสิกส์อนุภาคส่วนใหญ่เห็นด้วยกับกรณีทางวิทยาศาสตร์สำหรับเครื่องสร้างอนุภาคเชิงเส้นรุ่นต่อไป มันเป็นเพียงคำถามของการโน้มน้าวใจนักการเมืองที่จะเรียกเก็บเงิน เป็นเวลา 10 ปีแล้วที่เครื่องชนกันของอิเล็กตรอนโพซิตรอนขนาดใหญ่ (LEP) ได้บดขยี้อนุภาคตัวแรกเข้าด้วยกันที่ CERN ศูนย์ฟิสิกส์ของอนุภาคแห่งยุโรปใกล้กับเจนีวา ตั้งแต่นั้นเป็นต้นมา ก็ได้มีส่วนร่วมอันมีค่าต่อฟิสิกส์ของอนุภาค

โดยการยืนยัน

ยกเว้น SLC อนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าในเครื่องเหล่านี้ล้วนแผ่รังสีซินโครตรอนขณะเดินทางเป็นวงกลม และทำให้สูญเสียพลังงาน ยิ่งเร่งอนุภาคให้เบาลงเท่าใด รังสีซินโครตรอนก็ยิ่งสร้างมากขึ้นเท่านั้นฟิสิกส์ใหม่มักจะเกิดขึ้นในการชนกันของโปรตอน โปรตอนหนักกว่าอิเล็กตรอนมาก 

ดังนั้นจึงสร้างพลังงานที่สูงกว่า เมื่อพวกเขาชนกัน แต่โปรตอนเป็นอนุภาคเชิงประกอบที่มีควาร์กคล้ายจุดจับกันด้วยกลูออน การปะทะกันจึงยุ่งเหยิงและไม่มีพลังงานที่ชัดเจน ในการพิสูจน์คุณสมบัติที่แม่นยำของอนุภาคใหม่ๆ ที่เกิดจากการชนกันของโปรตอน-โปรตอน นักฟิสิกส์จำเป็นต้องนำอนุภาค

ที่มีลักษณะคล้ายจุดมาชนกัน เช่น อิเล็กตรอนและโพสิตรอนนักฟิสิกส์สามารถสร้างเครื่องจักรชนิดใดที่จะชนอนุภาคที่มีลักษณะคล้ายจุดด้วยพลังงานที่จำเป็นในการสังเกตฟิสิกส์ใหม่ ความเป็นไปได้อย่างหนึ่งคือการสร้างมิวออนคอลไลเดอร์ มิวออนหนักกว่าอิเล็กตรอนมาก ดังนั้นการสูญเสียรังสีซินโครตรอน

จึงต่ำกว่า พวกมันสามารถชนกันได้ด้วยพลังงานสูง แต่มิวออนจะสลายตัวเป็นอนุภาคที่เบากว่า โดยมีครึ่งชีวิตเพียง 63 µs ซึ่งจะทำให้ยากต่อการสร้างฟลักซ์การชนที่เพียงพอ ดังนั้นจึงต้องใช้เวลาหลายทศวรรษกว่าจะสร้างมิวออนคอลไลเดอร์ได้ และการศึกษาความเป็นไปได้ทั้งหมดยังคงต้องดำเนินการ

กล่าวว่า “ปัญหาส่วนใหญ่ในฟิสิกส์ของสสารควบแน่นยังไม่ได้รับการแก้ไข เพราะบางครั้งมันซับซ้อนเกินไป และบางครั้งเพราะไม่มีใครเห็นรูปแบบที่ทำให้ง่ายขึ้น” “การเดาที่ชัดเจนเกี่ยวกับความก้าวหน้าครั้งใหญ่ในการทำความเข้าใจการก่อตัวของแก้วหรือการพับของโปรตีนอาจจะผิด ในด้านการทดลอง 

การค้นหา

ตัวนำยิ่งยวดที่อุณหภูมิห้องเป็นความท้าทายที่น่าตื่นเต้น”ความซับซ้อนเป็นหัวข้อทั่วไป โดยเฉพาะอย่างยิ่งการประยุกต์ความคิดจากฟิสิกส์ไปสู่โครงสร้างที่ใหญ่ขึ้นและซับซ้อนขึ้นเรื่อย ๆ และสุดท้ายคือสมองและสิ่งมีชีวิต นักชีวฟิสิกส์แห่งมหาวิทยาลัยอิลลินอยส์กล่าวว่า “พรมแดนใหม่ที่เราไม่รู้อะไรเลย

 จากสถาบันเทคโนโลยีแมสซาชูเซตส์กล่าวว่าแม้ว่าสาขาเหล่านี้จะไม่มีจอกศักดิ์สิทธิ์ แต่ก็ยังมีเป้าหมายที่สำคัญมากมาย สิ่งเหล่านี้รวมถึงการพัฒนาเลเซอร์อะตอมที่ใช้งานได้จริง การเพิ่มความแม่นยำของการวัดอะตอมและฟิสิกส์ให้ดียิ่งขึ้น ศึกษาปฏิสัมพันธ์พื้นฐาน 

(เช่น แรงใหม่หรือการละเมิดสมมาตรแบบย้อนเวลา) และการควบคุมสถานะทางกลเชิงควอนตัมที่ซับซ้อนมากขึ้น “บางทีหลังจากพัฒนาไปสู่ระดับอะตอมเดี่ยว โฟตอนเดี่ยว และสถานะควอนตัมเดี่ยวแล้ว ฟิสิกส์ของอะตอมจะหันหลังกลับและพยายามบรรลุการควบคุมอย่างสมบูรณ์เหนือระบบที่ซับซ้อนมาก

จากโคลัมเบียยังคงหัวข้อปรัชญานี้ในทฤษฎีสตริง “ทฤษฎีสตริงจำเป็นต้องมีการกำหนดโครงสร้างพื้นฐานอย่างครบถ้วน ซึ่งก็คือสมการพื้นฐาน ซึ่งไม่ต้องพึ่งพาวิธีการประมาณค่า สูตรนี้ควรเป็นแบบทั่วไปเสียจนแนวคิดเรื่องพื้นที่และเวลาควรออกมาจากสมการ แทนที่จะเป็น ‘ใส่ด้วยมือ’”

เขาเสริมว่าสูตรดังกล่าวจะนำเราเข้าใกล้การแก้สิ่งที่เขาเรียกว่า “ปัญหาที่ใหญ่ที่สุดในทฤษฎีสตริง” ซึ่งก็คือว่าทฤษฎีสตริงสามารถทำนายคุณสมบัติพื้นฐานที่สุดของสสารและแรงในจักรวาลของเราได้สำเร็จหรือไม่ “[ทฤษฎีสตริงสามารถบอกได้ว่า] เหตุใดจึงมีอิเล็กตรอนและอนุภาคอื่นๆ

และเหตุใดจึงมีคุณสมบัติ (มวล, ค่าใช้จ่ายและอื่น ๆ ) ที่พวกเขาทำ? และเหตุใดเราจึงสังเกตพลังทั้งสี่และทำไมพวกมันจึงมีคุณสมบัติของมัน”กรีนยังชี้ให้เห็นว่าจักรวาลอย่างที่เราทราบนั้นขึ้นอยู่กับความสัมพันธ์ที่ละเอียดอ่อนระหว่างคุณสมบัติของอนุภาคและแรง 

“หากความแรงของแรงหรือมวลของอนุภาคแตกต่างกันแม้เพียงเล็กน้อย ดาวฤกษ์จะไม่ติดไฟและจักรวาลก็จะเป็นสถานที่ที่แตกต่างกันมาก ทฤษฎีสตริงสามารถอธิบายคุณสมบัติของอนุภาคและแรงได้หรือไม่? นั่นคือมันอธิบายได้ไหมว่าทำไมจักรวาลถึงเป็นอย่างนั้น”

จบลงด้วย

คำเตือน “ผมไม่ชอบคำถามนี้เพราะมันกระตุ้นให้เกิดแนวโน้มที่เป็นอันตราย” เขากล่าว “ในทางวิทยาศาสตร์ แม้ว่าเราควรนึกถึงปัญหาที่ ‘ยิ่งใหญ่ที่สุด’ ที่ยังแก้ไม่ได้ แต่ในทางปฏิบัติ เราต้องรักษาสมดุลระหว่างความยิ่งใหญ่ภายในของปัญหากับความสามารถของเราในการแก้ปัญหาเหล่านั้น 

นี่เป็นจุดพื้นฐานซึ่งมักถูกบดบังหรือสูญหายไปในศาสตร์การรักษายอดนิยม”ขึ้น การคำนวณควอนตัมเป็นลักษณะหนึ่งของสิ่งนี้” Ketterle กล่าวคือวิธีอธิบายระบบที่ซับซ้อนซึ่งห่างไกลจากสมดุลด้วยวิธีที่เป็นเอกภาพ” “ระบบดังกล่าวมีตั้งแต่กองทรายไปจนถึงเซลล์ชีวภาพไปจนถึงคอมพิวเตอร์ แต่ยังไม่ชัดเจนว่า

วิลเซกยกตัวอย่างกาลิเลโอ “เขารายล้อมไปด้วยศาสตราจารย์ผู้ยิ่งใหญ่ด้านเทววิทยา ปรัชญาของอริสโตเติ้ล และอื่นๆ ผู้ซึ่งตอบคำถามที่ ‘ยิ่งใหญ่ที่สุด’ ทั้งหมดเกี่ยวกับธรรมชาติของจักรวาล ความหมายของชีวิต และอื่นๆ ในบทความขนาดยาว แต่กาลิเลโอมีส่วนร่วมที่ยั่งยืนกว่าด้วยการศึกษาและค้นหาวิธีการ

ที่ลูกบอลกลิ้งลงระนาบเอียง”คุณจะเรียนฟิสิกส์ไหมถ้าคุณเริ่มเข้ามหาวิทยาลัยในปีนี้นักฟิสิกส์ส่วนใหญ่ที่เราติดต่อด้วยพอใจกับเรื่องของพวกเขา ผู้ตอบแบบสอบถาม 70% กล่าวว่าพวกเขาจะเรียนฟิสิกส์หากพวกเขาเริ่มเข้ามหาวิทยาลัยในปีนี้ ในขณะที่ 13% ยังไม่แน่ใจหรือไม่แน่ใจ มีเพียง 17% เท่านั้น

credit : เว็บแท้ / ดัมมี่ออนไลน์