Nuova Fisica
Con collisioni di protoni ad energie più elevate e più frequenti, LHC continua il suo eccitante viaggio verso la nuova fisica, permettendo ai fisici di ogni parte del mondo di esplorare territori sconosciuti e pieni di promesse.
Come parte della ricerca di fenomeni di nuova fisica a LHC, abbiamo introdotto il bosone Z'. Questa particella è un partner pesante del bosone Z ed è predetta da alcune teorie oltre il Modello Standard (MS) che richiedono l'introduzione di una nuova forza debole.
Concentriamoci su due importanti ed attuali enigmi di fisica: la natura della materia oscura (DM) e l'andamento della Gravità alla scala quantistica microscopica.
Osservazioni astonomiche che si basano su effetti gravitazionali ci dicono che l'85% della materia dell'universo è costituita da materia oscura e che la materia normale (atomi con elettroni e quark up e down) contribuiscono solo per il 5% al contenuto dell'universo. Popolari candidati a particelle DM sono le così dette particelle massive che interagiscono debolmente, in breve WIMP. Le WIMP sono predette nella supersimmetria, l'estensione più conosciuta del MS.
In analogia con le altre forze della natura, si suppone che la forza di gravità sia dovuta ad un mediatore, l'ipotetico gravitone, non ancora osservato. Mentre non esiste una soddisfacente descrizione quantistica della gravità, le teorie delle superstringhe sono in grado di incorpare la gravità nel loro contesto. La nozione di particella è sostituita da oggetti estesi - stringhe - che vivono in uno spazio-tempo con 10 o 11 dimensioni, quindi richiedono 6 o 7 extra dimensioni spaziali.
Nell'era di LHC, ci sono dimensioni spaziali in numero superiore alle 3 dimensioni conosciute, che dovrebbero permettere di scoprire fenomeni correlati alla gravità, come buchi neri microscopici e gravitoni?
Se accessibili, i nuovi fenomeni dovrebbero essere osservati e studiati dagli esperimenti ATLAS E CMS a LHC.