好奇心:在核心探索宇宙的基本一部分

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斯蒂芬妮·苏塔
Medill新闻服务

隐藏在一个由火锅,山脉和巧克力而闻名的区域下方躺在我们最复杂的工具之一来探索宇宙。瑞士日内瓦西北部的短车骑行,带您来到世界上最强大的粒子加速器的家园。

大型强子对撞机(Large Hadron Collider)将粒子以接近光速的速度在17英里的环上加速,然后以前所未有的能量使它们碰撞在一起。科学家们通过研究这些碎片来回答关于宇宙如何运转的问题。

我在实验室中作为嵌入式记者度过了一个月。我徘徊在过去的街道街道,以传奇的科学家在过去,包括量子先锋尼尔斯Bohr,核物理学家欧内斯·卢瑟福和阿尔伯特爱因斯坦。在存在痕量粒子的巨大探测器的情况下,我敬畏。我与世界上一些最聪明的思想的对话谦卑。但我最喜欢的是整体环境,茁壮成长。

Cern的知识分子阿森纳是成千上万的好奇心的思想,这些思想从年轻学生到抵制退伍军人。他们融入了全球民族的民族,教育背景和经验水平。他们带来了文化和语言差异,但都说出了物理语言。它不是一种学习的简单语言,即使是像我这样的人在这个领域那里。但我遇到的大多数人都很兴奋地打破了非科学观众的复杂概念。

去年,欧洲核子研究中心迎来了主要的媒体日,当时两个最大的实验宣布发现了希格斯玻色子。该粒子有助于证明希格斯场的存在,这就是为什么一些基本粒子有质量,而一些没有。多用途粒子探测器CMS和ATLAS以及他们的研究团队通过从大型强子对撞机收集的pb级数据来寻找这种难以捉摸的粒子。他们分析数据,以确定他们在图中看到的凸起是统计波动还是新粒子的指纹。

在第一周,我遵循Fermilab物理学家詹姆斯·赫尔斯·普勒与CMS团队合作。他理解Higgs Boson Discovery对我们对宇宙的理解迫切需要,但他表示发现并没有完成这种理解。HIGGS场和粒子是粒子物理标准模型的最后一块。但是仍有许多问题,包括关于重力的基本的问题,模型无法解释。LHC在长期关闭期间升级仪器。当它在2015年开始备份时,增加的能源和碰撞次数可以帮助Hirschauer,他的同龄人填写其中一些孔。

Hirschauer在数据分析中给了我一个崩溃的课程,他说是他最喜欢的工作部分之一,因为这就是他了解宇宙如何工作的地方。虽然无休止的明亮绿色线条代码流有时是恐吓,但我很高兴成为这项冒险的一部分来解码大自然的加密消息。

我们分析了计算机生成的数据,这些数据模拟了大型特罗龙撞机将在各种配置下产生的内容。Hirschauer解释了这种分析有助于科学家预测当前和未来升级的升级将影响其他粒子的搜索。这种特殊分析集中在超对称理论的粒子部分上。超对称性理论到每个已知的粒子具有超对对称伴侣,它是一个Frontrunners之一,用于解释标准模型中的空白。

这是一个长期的试验和错误过程。当他遇到一个异常的时候,Hirschauer通过长长的代码列表挖掘,搜索了错误的原因,然后试图弄清楚如何修复它。有时他能够在几分钟内找到原因和解决方案。有时候花了几天。

他将绘制在包含以前的追求中的数十个其他涂鸦的记事本上的图表或方程。他会转向互联网寻找发布的洞察或灵感论文。在星期末时,当Hirschauer生成最终图时,我认为我曾经曾经兴奋地看到一页上的点和线条。

当我与其他物理学家谈话时,我发现他们有同样的耐力解决问题。在午餐时,自助餐厅充满了人和生动讨论的嗡嗡声,主要是以某种方式绑在某种程度上的物理世界。在夜间学生们参加了草地,并在最新的数据分析上聆听音乐和完成工作。即使在社交聚会上,人们也会拔出笔记本电脑和平板电脑,以展示同事图表或情节。有时,当科学家突然发现一个简单的错误时,他或她会说错误是“愚蠢”,这是他们领域中最聪明的思想的讽刺词选择。

Hirschauer说有时有必要放弃一个问题并继续前进,但我可以告诉他不喜欢留下任何无法解释的东西,无论是多么小学。这似乎似乎是核心科学家的普遍特质。我与研究生,文档后,教授和发言人交谈。我与之交谈的每个人都有相同的无情,所有问题都有类似的答案:为什么这是重要的?

许多受访者首先会让一笑的叹息,因为很多人已经问过这个问题。家庭成员,政治家和记者都想知道为什么我们应该对他们所做的事情感兴趣。许多人叙述了一个准备好的答复,列出了意外地来自基本研究的各种技术,包括万维网。最终,每个人​​都以更加个性化的哲学结论结束。多年的学校,电脑前的时间和痴迷解决丝毫的问题来自好奇心。

仅凭这一点可能不足以说服美国和其他政府为核心等项目提供数十亿美元,但这是我与之相关的回应。我们都在寻找问题的答案。机修工在汽车的罩下看起来。医生在人体上看起来。记者向她的来源看。粒子物理学家介绍碰撞数据。我们都在看不同的地方,我们正在提出不同的问题,但我们都在看。

当我看着科学家谈论他们所爱的领域时,他们会升起。他们喜欢与别人与其他人一起分享开放桌子与他们谈论物理。当我听取他们的讨论并观察他们绘制图表时,它巩固了我对基本研究的支持。这种基本好奇心不仅导致无法预料的进步,而且它延续了我们对宇宙的理解。它是在机械师中打开汽车的引擎盖或检查身体的医生。它在Bohr,Rutherford和爱因斯坦,因为他们扮演了理论或进行实验。它位于CERN的每个科学家和工程师中。任何人都在想知道为什么。

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非常感谢Carnegie Corp.,资助了通过Medilil的嵌入式科学报告的奖学金。感谢我在CERN的所有人,谁花时间和精力与我交谈并使冒险值得。

照片标题:粒子探测器,如CNE在CNE上搜索,通过靠近光速碰撞的子碎片来解开宇宙的解剖秘密。当仪器升级时,CMS探测器的端盖在此暴露。CMS是Cern的大型Hadron Coller的两个人中之一,科学家们用于找到难以捉摸的Higgs Boson。Stephanie Sunata / Medill

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经过18年的研究和投资的近20亿美元,研究人员濒临揭示真正的暗物质,底部是宇宙的结构。
在日内瓦的CERN活动中,科学家们在周三透露,他们称之为从国际空间站,AMS上的乐器检测到的“新的物理现象”。该仪器未解释为Loged大量的高能粒子。科学家认为这可能是暗物质的迹象。
尽管发现,研究人员坚持他们仍然不能说100%确定,这是通过暗物质来搜索世界几十年的答案。

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