Обнаружены первые следы Новой физики

Обнаружены первые следы Новой физики

Только представьте: вы открываете поваренную книгу и находите рецепт шоколадного торта. В нём описаны все тонкости приготовления десерта, вплоть до того, сколько крупиц соли и сахара следует добавить для получения идеального результата. Но минуточку — в графе "ингредиенты" ни слова не сказано про муку. Торт без муки — не торт, а бесформенная каша. И вроде бы, все пропорции верны, но как готовить без муки?

Те же самые мысли возникают у физиков, которые исследуют мир элементарных частиц. У них есть очень точный рецепт, который называется Стандартная модель, в котором учтены все тонкости "приготовления" различных частиц, их столкновений и распадов. Проблема в том, что он не учитывает трёх очень важных вещей: тёмной материи, тёмной энергии и гравитационного взаимодействия частиц. Безусловно, тёмную материю и энергию мы можем наблюдать только косвенно, прямых доказательств их существования во Вселенной у нас нет. Но гравитация... с её вездесущностью поспорить трудно.

Для того чтобы построить новую модель, отличную от Стандартной, необходимо для начала доказать, что последняя неработоспособна хотя бы в некоторых случаях. Но уступать трон Новой физике Стандартная модель не спешит: последние открытия в области элементарных частиц лишь укрепляют её права на "царствование" в науке.

Главным доказательством универсальности Стандартной модели является открытие знаменитого бозона Хиггса — частицы, придающей всем остальным частицам массу. Эксперимент прошёл в точности так, как было предсказано теоретиками, без аномалий и отклонений.

Другое открытие произошло сравнительно недавно: в Большом адронном коллайдере произошёл очень редкий распад Bs-мезона на два мюона. И вновь Новая физика терпит поражение: распад прошёл в соответствии со всеми предсказаниями Стандартной модели.

Впрочем, то, что экспериментаторы не могут пока найти подтверждений Новой физики, не значит, что теоретики не могут пофантазировать на эту тему. Ещё в 1970 годах австрийский физик Юлиус Весс (Julius Wess) предложил рассмотреть так называемую теорию суперсимметрии, согласно которой у каждой частицы во Вселенной есть более массивный "суперпартнёр". Теоретически эта идея вполне может конкурировать на равных со Стандартной моделью, но экспериментов, которые могли бы подтвердить суперсимметрию и опровергнуть существующие законы, до сих пор проведено не было.

Стоит отметить, что, конечно, далеко не каждый учёный может найти доказательства в пользу Новой физики. Раздел физики элементарных частиц часто называют физикой высоких энергий, и это не случайно. Для того чтобы спровоцировать распады некоторых частиц, необходимы очень высокие энергии, произвести которые можно лишь на гигантских установках, таких как Большой адронный коллайдер (Large Hadron Collider).

Команде исследователей, работающих с этой мощнейшей в мире установкой, удалось зафиксировать некую аномалию, необъяснимую с помощью Стандартной модели. Себастьен Дескоте-Женон (Sébastien Descotes-Genon) из Парижского университета, Хоаким Матиас (Joaquim Matias) и Хавьер Вирто (Javier Virto) из Автономного университета Барселоны провели эксперимент с распадом В-мезона, который впервые прошёл не совсем так, как предсказывала Стандартная модель. В-мезоны состоят из пары кварк-антикварк и распадаются на каон (К*) и пару мюон-антимюон. Если вы ещё не совсем запутались, напомним, что мюоны вляются тяжёлыми "собратьями" электронов.

В ходе эксперимента было выявлено некоторое отклонение от нормы в угловом распределении продуктов распада В-мезона. При этом учёные утверждают, что аномалия была не случайной, а действовала по некому шаблону, не предсказанному Стандартной моделью.

О сенсационном открытии говорить пока рано (по оценкам экспертов, отклонение от Стандартной модели составляет 4,5 сигмы из 5 необходимых). Но как сами авторы исследования, так и их коллеги по всему миру признают, что случилось что-то очень странное. Это явно не ошибка, но что же?

В своей статье, которая пока опубликована на сайте препринтов arXiv.org, Дескоте-Женон, Матиас и Вирто полагают, что эта аномалия может быть доказательством существования нового Z’-бозона — массивного "партнёра" недавно открытого Z-бозона, переносчика слабого взаимодействия. Это могло бы быть очком в пользу теории суперсимметрии, ведь именно в ней говорится о наличии таких частиц-партнёров.

Предположение звучит столь смело, что вызывает скептицизм у физиков, не принимавших участия в исследовании.

"Лично я не поставил бы собственный дом на то, что это действительно Z’-бозон, но аномалия в распаде меня очень заинтересовала. Необходимо проанализировать больше данных за 2011 и 2012 годы, чтобы найти убедительные подтверждения", — говорит специалист по B-мезонам Тим Гершон (Tim Gershon) из университета Уорика, который также работал на Большом адронном коллайдере.

Намёки на Новую физику загадочный мир элементарных частиц даёт нам крайне редко, но когда происходят подобные отклонения от Стандартной модели, это всегда вызывает ажиотаж в научных кругах. Сейчас трудно сказать, найдутся ли новые подтверждения теории суперсимметрии или вышеописанное открытие со временем опровергнут, но следить за развитием событий становится всё интереснее.

Также по теме: Распад частиц на Большом адронном коллайдере намекнул на новую физику   Редкий распад на коллайдере опроверг теорию суперсимметрии  Эксперимент на Большом адронном коллайдере опроверг современную теорию мироздания  Физики впервые поймали неизвестную субатомную частицу из четырёх кварков  Физики опровергли свидетельства двойного безнейтринного бета-распада

vesti.ru

Похожие новости:
В ЦЕРН открыта новая частица
Физики из Цюрихского университета обнаружили с помощью Большого адронного коллайдера (БАК) ранее неизвестную частицу, состоящую из трех кварков. Ими был обнаружен новый барион, известный как Xi_b^*. Это открытие подтверждает фундаментальные физические допущения относительно взаимодействия барионов. В физике частиц, ..
2012-05-2 2023 1 Научные открытия
0
Рыжего мамонтенка Юку сфотографировали и показали по ТВ
Иностранные ученые показали широкой публике останки мамонтенка, названного Юкой, найденного в 2010 году в Якутии. Невероятная находка была показана накануне в вечерней программе телеканала BBC. Кроме того, газета The Daily Mail опубликовала уникальные снимки. ..
2012-04-6 1724 0 Научные открытия
0
Найден способ проверить теорию петлевой квантовой гравитации
Петлевая квантовая гравитация может решить одну из самых крупных проблем физики: примирить между собой общую теорию относительности и квантовую механику. Но подобно другим умозрительным теориям квантовой гравитации, петлевая квантовая гравитация еще не была проверена экспериментально. ..
2012-01-16 3536 0 Научные открытия
0
Ученые сообщили о возможном обнаружении сигнала темной материи
Физики из Федеральной политехнической школы Лозанны в Швейцарии сообщили о нетипичном излучении фотонов, которое они обнаружили в рентгеновских лучах. По мнению ученых, это может быть сигналом от темной материи. Результаты своих исследований авторы подготовили для публикации в журнале Physical Review ..
2014-12-14 2248 0 Научные открытия
3
Физики нашли бозон Хиггса
Физики установили факт существования бозона Хиггса - недостающего элемента в цепочке объяснения мироздания, сообщает РИА Новости. По данным агентства, в блогах ученых об этом говорится как о свершившемся факте, участник исследований, сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос сказал, что после ..
2012-06-19 3316 2 Научные открытия
1
Впервые обнаружена частица с четырьмя кварками
Физики воссоздали частицу, которая могла существовать в первые моменты после Большого взрыва. Частица, которую назвали Zc(3900), является первой подтвержденной частицей состоящей из четырёх кварков, строительных блоков большей части материи Вселенной. До настоящего времени, ..
2013-06-21 1823 0 Научные открытия
0
На БАКе провели первые столкновения протонов на максимальной энергии
В ЦЕРНе на Большом адронном коллайдере (БАКе) провели первые столкновения протонов на максимальной энергии. Об этом сообщается на сайте организации. Протоны впервые столкнули на энергии в 13 тераэлектронвольт (по 6,5 тераэлектронвольт на каждый пучок). Такие испытания необходимы для обеспечения параллельности разгоняемых на установке пучков ..
2015-05-24 6660 0 Научные открытия
0
Японские физики докладывают об открытии 113-го элемента
Группа японских учёных представила экспериментальные свидетельства того, что ей удалось синтезировать сверхтяжёлый элемент со 113 протонами в ядре, пока носящий название унунтрий, сообщает Lenta. Ru. Изотоп унунтрия 278113 физики получали в реакции вида 209Bi + 70Zn > 278113 ..
2012-09-29 1940 0 Научные открытия
0
Американские физики научились получать небывалую температуру
Американские физики попали в Книгу рекордов Гиннесса. Во время эксперимента им удалось получить вещество, разогретое до 4 триллионов градусов Цельсия — это в 250 тысяч раз больше, чем температура в центре Солнца! Учёные сталкивали в коллайдере разогнанные почти до скорости света ядра атомов золота. ..
2012-06-26 3865 0 Научные открытия
1
От физиков вновь ускользнули майорановские нейтрино
Физики из США, Канады, России, Китая, Южной Кореи и Германии, входящие в состав коллаборации EXO-200, в своем эксперименте не обнаружили доказательств существования майорановских нейтрино. Исследование ученых опубликовано в журнале Nature, кратко с его содержанием можно ознакомиться на сайте Мюнхенского ..
2014-06-06 1442 0 Научные открытия
0
Исследователь назвал бессмысленным открытие бозона Хиггса
Сторонник теории о том, что эксперименты, проводимые на Большом адронном коллайдере - опасны, исследователь-физик Евгений Довгель рассказал об этом «Русской службе новостей». «Теоретическая физика давно находится в кризисе. И запуск коллайдера - это надежда вырваться из него. Коллайдерная физика открывает те частицы, ..
2012-07-4 2853 0 Научные открытия
0
Физики столкнули пузыри вселенных
Ученые из Канады тестируют компьютерную программу, эмулирующую столкновение пузырей вселенных (космологических пузырей). Это необходимо для проверки гипотезы мультивселенной и соотнесения ее с реальным наблюдаемым миром, сообщается на сайте Окружного института теоретической физики в Ватерлоо. Физики надеются с позиции стороннего наблюдателя ..
2014-07-19 1794 0 Научные открытия
0
Результаты эксперимента ЦЕРНа указали на отклонения от Стандартной модели
Ученые ЦЕРНа сообщили о подтверждении своих предыдущих результатов, согласно которым они наблюдали отклонение полученных экспериментальных данных от Стандартной модели физики элементарных частиц. Об этом сообщается на сайте Европейской организации по ядерным исследованиям. В эксперименте под названием LHCb ученые ..
2015-03-24 2595 0 Научные открытия
1
В ЦЕРНе открыли предсказанный российскими физиками пентакварк
Ученые из коллаборации LHCb (Large Hadron Collider beauty experiment) в результате экспериментов на Большом адронном коллайдере (БАКе) впервые обнаружили пентакварк — частицу, состоящую из четырех кварков и одного антикварка. Результаты своих исследований физики планируют опубликовать в журнале ..
2015-07-14 6346 0 Научные открытия
1
Физики открыли тетракварк
Физики из международной коллаборации DZero открыли новую частицу, получившую название тетракварк. Исследование направлено на публикацию в журнал Physical Review Letters, кратко о нем сообщается на сайте Фермилаба.Частица образована четырьмя кварками (верхним, нижним, странным и прелестным). Ее масса равняется ..
2016-02-29 1895 0 Научные открытия
2