📄 معروضة نسخة «بسيط» — «مبسّط» غير جاهزة بعد. أضفه إلى المفضّلة للمساعدة في تسريعها. اطلب التحليل الكامل

في مصادم الهادرونات الكبير، تصطدم البروتونات بسرعة تقارب سرعة الضوء. أحيانًا لا تتحطم، بل تتبادل فوتونات — جسيمات الضوء. هذه الفوتونات يمكن أن تولد زوجًا: جسيمًا يراه الكاشف، وآخر يطير دون أن يُلاحظ. هذه العملية تشبه لعبة البلياردو، حيث بعد الضربة تبقى كرة على الطاولة وتختفي الأخرى في الجيب دون أن تترك أثرًا.

استخدم العلماء من تعاون ATLAS كواشف خاصة تلتقط البروتونات التي ارتدت بعد التصادم. من طاقة هذه البروتونات استعادوا الطاقة الكلية للزوج المولود من الفوتونات. ثم طرحوا طاقة الجسيم المرئي وحصلوا على «الكتلة المفقودة» — كتلة الجسيم غير المرئي. هذا مثل وزن صندوق به هدية دون فتحه: أولاً وزن الصندوق كاملاً، ثم طرح وزن الصندوق نفسه.

في نطاق الكتل من 100 إلى 900 غيغا إلكترون فولت (تقريبًا من 100 إلى 900 كتلة بروتون)، لم ير الفيزيائيون زيادة ملحوظة عن توقعات النموذج القياسي. هذا يعني أن الجسيمات الجديدة، إذا كانت موجودة، تولد بمعدل أقل مما يمكن ملاحظته في هذه البيانات. تم وضع حدود عليا على تكرار هذه العمليات — من 128 إلى 2.5 فيمتوبارن اعتمادًا على النموذج.

هذه الطريقة تشبه الاستماع إلى الصمت في غرفة كان متوقعًا فيها ضجيج. إذا كان الصمت نقيًا جدًا، يمكننا أن نقول مدى ارتفاع الصوت الذي لم نسمعه. الآن يعرف الفيزيائيون أنه في هذا النطاق من الكتل، الجسيمات غير المرئية لا تولد كثيرًا، وهذا يضيق مجال البحث المستقبلي.