Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 24.06.2017

Scroll to top

Top

2 комментария

Бозон Хиггса поможет разобраться в проблеме преобладания материи над антиматерией

Бозон Хиггса поможет разобраться в проблеме преобладания материи над антиматерией
shortstoryf

Несколько экспериментов, проведенных в Национальной ускорительной лаборатории SLAC (SLAC National Accelerator Laboratory, до 2008 года — Стэнфордский центр линейного ускорителя, Stanford Linear Accelerator Center, SLAC) помогли объяснить некоторые, но не все, неясности между материей и антиматерией во Вселенной. В настоящее время ученые и теоретики из этой лаборатории заняты разработкой метода, чтобы определить, вовлечен ли в эти процессы бозон Хиггса.

В этом исследовании специалисты из SLAC обращаются к своим коллегам из ЦЕРНа (CERN), в котором был обнаружен сам бозон Хиггса, помочь им обнаружить определенный вид распада этого элемента, когда коллайдер будет снова запущен в 2015 году. Детали этого распада могли бы сказать, есть ли у бозона Хиггса некая возможность влиять на неустойчивость антивещества.

«Сейчас настало время планировать нашу будущую стратегию. Я имею ввиду, что когда Большой адронный коллайдер начнет работать снова, мы должны быть уже готовы», — Мэтт Долан, сотрудник в группе Теории частиц SLAC.

Почему в нашей Вселенной в настоящее время больше материи, чем антиматерии — это один из самых главных вопрос для физиков, занимающихся изучением элементарных частиц и космологией. Во времена после Большого Взрыва, когда расширяющаяся Вселенная охладилась достаточно для формирования материи, большинство пар материя-антиматерия попросту уничтожило друг-друга. Но все же что-то склонило чашу весов в пользу обычной материи, иначе ни звезд, ни планет, ни галактик, ни жизни не существовало бы. Недавно обнаруженный бозон Хиггса, как сейчас принято считать, непосредственно связан с проблемами отношений между массой и материей. Поэтому вопрос о том, вовлечен ли он в преобладание вещества над антивеществом кажется вполне разумным.

Джеты Хиггса

На этой иллюстрации показаны два сталкивающихся протона, рождающих бозон Хиггса, который, в свою очередь, немедленно распадается на две тау-частицы. Остальная часть энергии от столкновения направлена наружу в виде двух джетов (розовые конусы). Измерение угла между ними может показать, вовлечен ли бозон в нарушение CP-симметрии. Этот эксперимент предложили исследователи из SLAC. Источник: SLAC National Accelerator Laboratory

Проводимые исследования основывались на явлении нарушения CP-симметрии при распаде B-мезонов. Эксперимент BaBar, созданный для этого в Стэнфордской лаборатории SLAC, использовал пучки электронов (с энергией 9,1 ГэВ) и позитронов (с энергией 3 ГэВ), коллайдера PEP-II. В физике элементарных частиц нарушение CP-инвариантности — это нарушение комбинированной чётности (CP-симметрии), то есть неинвариантность законов физики относительно операции зеркального отражения с одновременной заменой всех частиц на античастицы. Оно играет важную роль в теориях космологии, которые пытаются объяснить преобладание материи над антиматерией в нашей Вселенной. Говоря простым языком, нарушение CP-симметрии означает, что природа рассматривает частицу и ее противоположно заряженное (зеркальное) отображение по-разному.

«Поиск этого нарушения в БАКе проходит довольно хитро. Мы толь-только начали изучать свойства бозона Хиггса, поэтому нам нужно очень тщательно разрабатывать эксперименты с его использованием, если мы хотим лучше понять, как эта частица ведет себя при различных условиях», — продолжает Долан.

Во-первых, исследователи должны подтвердить, что бозон Хиггса вписывается в Стандартную Модель, которая является на сегодняшний день нашим лучшим пониманием материи, энергии и процессов, которые сформировали все, что мы видим. Бозон, который впишется в такую Модель с нарушением симметрии будет назван CP-even (CP-четный), а тот, который не впишется, назовут CP-odd (CP-нечетный). Контрольный признак влияния бозона на CP-инвариантность — смесь четных и нечетных частиц. Теоретики уже предположили один из вариантов такого эксперимента, в котором бозон Хиггса распадается на две тау-частицы, которые похожи на сверхкрупных родственников электронов, в то время как остаток энергии оригинального протон-протонного столкновения будут направлены наружу в виде двух джетов. А угол между этими джетами будет характеризовать смесь любого количества четных и нечетных бозонов .

По информации Стэнфордского университета.

Comments

  1. Использование ускорителей, приводит к появлению частиц пространства более высокого порядка: это не наши частицы, поэтому они существуют, пока сохраняется локально созданное пространство!

    • shortstoryf

      А после они «умирают»? Могут ли они, исчезая, перейти на свой «уровень»? Или они действительно навсегда исчезают?

Оставьте комментарий

Добавить комментарий

Яндекс.Метрика Рейтинг@Mail.ru Лицензия Creative Commons «The Universe Times» Google