Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Неизвестные частицы оказались слишком тяжелыми для обнаружения
Международная команда ученых с участием сотрудников НИУ ВШЭ собрала и проанализировала данные десятков экспериментов о превращениях нестабильных частиц чарм-мезонов в их античастицы и обратно. Выяснилось, что такие превращения происходят всего четыре раза на тысячу распадов и полностью совпадают с предсказаниями Стандартной модели. Это значит, что следов новой физики в этих процессах пока не найдено, а если неизвестные частицы и существуют, то они слишком тяжелые, чтобы современные установки смогли их заметить.
Работа опубликована в журнале Physical Review D. Сразу после Большого взрыва материя и антиматерия должны были возникнуть в равных количествах и при идеальной симметрии уничтожить друг друга. Но Вселенная сохранилась и почти полностью состоит из вещества, а значит, это равновесие было нарушено. Почему именно так произошло, все еще неизвестно.
Главная теория физики частиц — Стандартная модель — описывает свойства элементарных частиц и подтверждается многочисленными экспериментами, но не объясняет исчезновение антивещества. В поисках ответов физики исследуют слабое взаимодействие, в котором частицы могут превращаться в античастицы и обратно. Эти превращения особенно чувствительны к нарушениям симметрии и поэтому удобны для проверки границ Стандартной модели.
Международная группа UTfit, в которую входят исследователи факультета компьютерных наук НИУ ВШЭ, провела самый полный на сегодня анализ этих процессов. В него вошли данные десятков экспериментов, включая новые результаты детектора LHCb на Большом адронном коллайдере и японского Belle II, которые фиксируют редкие распады частиц в разных условиях. Ученые сосредоточились на очарованных мезонах — короткоживущих частицах, способных спонтанно превращаться в свои античастицы и обратно, что делает их удобным инструментом для поиска малейших различий между материей и антиматерией.
Если бы в таких превращениях проявилось небольшое различие между частицами и античастицами, это могло бы означать, что в природе есть частицы или взаимодействия, которых ранее не замечали. Для обработки информации использовался байесовский подход с марковскими цепями, который позволил учесть статистические и систематические погрешности и объединить разнородные эксперименты в единую картину.
Результаты показали, что превращения мезонов в античастицы происходят крайне редко — примерно четыре раза на тысячу распадов, а разница в скорости распадов частиц и античастиц составляет около шести на тысячу. Эти значения полностью соответствуют предсказаниям Стандартной модели. Выявленное CP‑нарушение — то самое различие между материей и антиматерией — слишком мало, чтобы объяснить исчезновение антивещества во Вселенной.
Однако, даже когда отклонений не обнаруживается, такие исследования позволяют уточнить границы, в которых Стандартная модель остается верной, и оценить характеристики гипотетической новой физики. Анализ показал, что если новые частицы существуют, они должны быть достаточно тяжелыми, чтобы их влияние было практически незаметно на текущем уровне точности. Другими словами, эти эффекты могут проявиться только при энергиях, пока недоступных для современных коллайдеров.
«Чем тяжелее гипотетическая частица, тем слабее ее вклад в наблюдаемые процессы на доступных энергиях, — объясняет заведующий Научно-учебной лабораторией методов анализа больших данных Института искусственного интеллекта и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ Денис Деркач. — Мы объединили данные десятков экспериментов и видим, что все результаты согласуются со Стандартной моделью. Это значит, что если новая физика и существует, ее частицы настолько тяжелые, что их влияние на подобные процессы почти не проявляется. Чтобы заметить даже такие слабые эффекты, нужно продолжать накапливать статистику и повышать точность измерений».
Telegram 
Дзен 
VK Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Научное сообщество подходит к созданию квантовых компьютеров с разных сторон. В этой гонке технологий даже нежелательный эффект, сопровождающий еще ненайденную частицу, может стать частью вычислительной логики.
Кошка может внезапно отказаться от корма, который ела месяцами, и все потому, что ей просто надоел его запах, пришли к выводу японские исследователи. Поэтому хозяевам стоит почаще вносить немного разнообразия в рацион, который они предлагают питомцу, вернее — в аромат, который пища источает.
Когда международная экспедиционная группа, исследующая море Уэдделла в Антарктиде на борту ледокола «Поларштерн», попыталась укрыться от шторма, ученые и экипаж судна удивились внезапному появлению острова, не обозначенного ни на одной морской карте.
Энтомологи сравнили устойчивость коммерческих и диких гибридных медоносных пчел к главному паразиту ульев — клещу варроа. Полевые и лабораторные тесты показали, что гибриды заражаются в пять раз реже, поскольку их личинки не нравятся паразитам. Пчела-гибрид выживает без регулярных химических обработок и, что важно для пчеловодов, сохраняет миролюбивый характер.
Ученые давно знают как с хорошим приближением прогнозировать рост поверхностей. Но экспериментально подтвердить точное соответствие реальных процессов и модели — гораздо более сложная задача, у которой, тем не менее, есть решение.
В парках некоторых стран все чаще можно заметить странную картину: синицы и воробьи вместо пуха и веточек приносят в клювах сигаретные окурки. Орнитологи из Польши решили выяснить, зачем птицы выстилают гнезда мусором, пропитанным никотином. Оказалось, пернатые нашли способ использовать вредную человеческую привычку для защиты своего потомства. Но, как это часто бывает в природе, у медали есть обратная сторона.
Марсоход «Персеверанс» обнаружил в камнях на кромке кратера Езеро спектральные признаки минерала корунда, из которого на Земле образуются рубины и сапфиры. Такие спектры на Красной планете зарегистрировали впервые. Теперь ученые пытаются понять, при каких процессах он мог там сформироваться, ведь условия на Марсе заметно отличаются от тех, в которых корунд обычно образуется на Земле.
Четыре человека, летящие к Луне, столкнулись с целым рядом мелких неприятностей — от низкой температуры в начале работы до поломки мочевыводящей системы туалета на вторые сутки и необходимости взамен пользоваться пакетами. К счастью, пока самые крупные сложности удалось компенсировать. Но все они вместе могут сдвинуть ситуацию к решению, о котором Naked Science уже говорил в нашем видеоподкасте о миссии: не исключено, что при высадке астронавтов на Луне их корабль состыкуют со Starship не на окололунной, а уже на околоземной орбите.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно