Image Image Image Image Image Image Image Image Image Image

Новости астрономии и астрофизики — The Universe Times | 23.06.2018

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.

Если вы нашли ошибку, пожалуйста, выделите фрагмент текста и нажмите Ctrl+Enter.

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

Этот сайт использует Akismet для борьбы со спамом. Узнайте как обрабатываются ваши данные комментариев.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам:

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