Нової фізики не існує: Вчені повністю вивчили Всесвіт

Міжнародна група фізиків, які працюють на Великому адронному колайдері у складі колаборацій ATLAS і CMS (ЦЕРН) вперше спостерігали розпад бозона Хіггса на два d-кварка (нижніх кварка). Це відкриття підтверджує Стандартну модель, що описує властивості елементарних частинок. Вчені також не знайшли свідчень можливого існування Нової фізики, яка могла б пояснити можливі недоліки існуючої теорії. Про це повідомляється в прес-релізі на Phys.org.

В прискорювачах частинок бозон Хіггса виникає при лобовому зіткненні двох протонів, коли відбувається злиття глюонов — різновидів бозонів, що відповідають за взаємодію між кварками і їх утримання всередині протона. В результаті з глюонов виникає u-кварк і анти u-кварк, з яких у свою чергу виникає короткоживучий бозон Хіггса. Після цього він майже відразу ж розпадається, при цьому можливе утворення електрон-позитронних пар, фотонів, мюона і антимюона.

Згідно прогнозу Стандартної моделі, розпад на d-кварки відбувається в 60 відсотках випадків. Інші типи розпаду бозона Хіггса добре помітні на тлі «шуму», в той час як виникнення d-кварка і d-антикварка маскується іншими процесами, які призводять до появи нижніх кварків. Наприклад, саме зіткнення протонів створює злива з субатомних частинок, включаючи шукані. Тому для виявлення передбаченої події фізикам необхідно було накопичити статистику на п'ять стандартних відхилень (рівносильно ймовірності невипадкового результату в 99,97 відсотка), проаналізувавши сотні тисяч розпадів частинок при протон-протонних зіткненнях.

Нові дані були отримані при двох прогонах пучків заряджених частинок по 27-кілометровому кільцю Великого адронного коллайдера. Зіткнення протонів відбувалися при енергіях 7, 8 і 13 тераелектронвольт. Потім учені проаналізували інформацію, враховуючи побічні продукти при взаємодії частинок. Це дозволило виявити не тільки розпад бозона Хіггса на нижні кварки, але і підтвердити, що його швидкість відповідає передбаченого Стандартною моделлю значенням.

Бозон Хіггса бере участь у механізмі (механізм Хіггса) виникнення мас таких фундаментальних частинок, як переносників слабкої взаємодії (W - і Z-бозони), а також визначає відсутність маси спокою у глюона і фотона. Незважаючи на те, що відкриття цієї частинки і вивчення її властивостей підтверджує Стандартну модель, існують проблеми (наприклад, асиметрія матерії і антиматерії у Всесвіті чи несумісність з теорією відносності), які з її позиції пояснити не вдається. У той же час на прискорювачах частинок досі не було отримано натяків на існування Нової фізики. Деякі вчені вважають, що Нової фізики взагалі не існує (або вона в принципі не наблюдаема), і на даний момент про Всесвіт відомо майже все, що тільки можна знати.

Нагадаємо, раніше вчені заявляли, що нова аномалія порушила Стандартну модель фізики.

Категория: Наука