Редкий распад бозона Хиггса может закрыть поиски новой физики
Наблюдая за такими событиями, ученые пытаются найти частицы за пределами Стандартной модели и решить загадки, подобные темной материи.
Современная физика частиц основана на так называемой Стандартной модели. Она описывает электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех известных элементарных частиц. Долгое время в ней было слабое место: не удавалось зарегистрировать бозон Хиггса — частицу массой в 125 гигаэлектронвольт. Предсказал ее физик Питер Хиггс еще в 1964 году, а поиски ее следов в экспериментах затянулись более чем на полвека.
Но даже когда в 2012 году ее удалось обнаружить на Большом адронном коллайдере, оставалось большим вопросом то, насколько реальные свойства этой частицы соответствуют расчетным. Такое соответствие исключительно важно, потому что почти вся история развития физики частиц — это в итоге история поиска несоответствий расчетных представлений о свойствах той или иной частицы и ее реальных свойств. Именно исходя из отклонений экспериментального поведения частиц от теоретических моделей в свое время ученые выяснили, что из расщепления ядра атома можно извлекать энергию. Это заложило основы атомной эры.
В мае 2023 года ЦЕРН заявил, что завершил «сверку» особо редкого моделируемого поведения бозона Хиггса с экспериментами двух коллабораций, работающих с данными Большого адронного коллайдера, — Atlas и СMS. Речь идет о распаде бозона Хиггса не по обычным сценариям: на пару b-кварк-b-антикварк, или на пару фотонов, или на две пары электрон-позитрон (антиэлектрон) и/или мюон-антимюон. В этот раз удалось зафиксировать распад частицы Хиггса на Z-бозон и фотон.
По этому каналу происходит лишь 0,15% распадов бозона Хиггса, поэтому, несмотря на десять лет наблюдений его распадов, собрать значимую статистику по этому сценарию удалось только к 2023 году. Причем даже сейчас у этого результата нет статистической значимости «в пять сигм» (5σ) — только 3,4σ. Тем не менее с учетом редкости такого распада этого достаточно, чтобы утверждать: бозон ведет себя так, как ему и положено по Стандартной модели.
Многие ученые, занимающиеся физикой частиц, после 2012 года надеялись, что конкретная статистика распадов бозона Хиггса принесет отклонения от расчетов. С такими отклонениями связывали и надежды на поиски частиц темной материи. Любая «неожиданная» частица, так или иначе обнаруженная при распаде этого бозона, могла рассматриваться как кандидат в частицы темной материи.
Теперь, когда даже самые редкие типы распадов бозона Хиггса показали соответствие предсказаниям, надежды такого рода выглядят уже призрачными. Похоже, Стандартная модель физики частиц весьма удачна, но дальнейшие крупные теоретические прорывы в ней в обозримом будущем сомнительны. Следовательно, искать разгадки феномена темной материи, определяющего строение и судьбу наблюдаемой Вселенной, придется в совсем других областях.
Telegram 
Дзен 
VK Анализ более 150 тысяч древних звезд Млечного Пути показал, что возраст космоса, судя по всему, близок к 13,8 миллиарда лет. Авторы нового исследования заключили, что сценарии, в которых Вселенную приходится делать заметно «моложе» ради решения хаббловского кризиса, плохо согласуются с наблюдениями. Это важно, поскольку возраст старейших светил — один из немногих независимых способов проверить космологические модели не по данным ранней Вселенной, а по объектам нашей собственной Галактики.
Мы много знаем о том, как цивилизации до нас строили дома и дороги, но с объектами материальной культуры дела обстоят сложнее. Ремесленные техники часто хранились в строгом секрете и могли быть случайно утрачены при неудачном стечении обстоятельств. Так случилось с ювелирной техникой цзинь чжэ сы.
Японские исследователи выловили у берегов Окинавы пластиковую бутылку с узким горлышком, внутри которой сидел большой живой краб. В итоге ученые смогли найти ответы на несколько возникших в связи с этой находкой вопросов: как краб попал в бутылку, сколько там находился и как ему удалось выжить?
На протяжении десятилетий Тель-Авив воздерживался от этого шага, чтобы не испортить отношения с Турцией. Но после действий Израиля 2023-2026 годов официальная Анкара, как и множество государств мира, неоднократно осуждала Израиль, из-за чего изменилась и его позиция по геноциду.
Ученые Южного федерального университета исследовали новую светочувствительную молекулу и обнаружили, что она ведет себя совсем не так, как ожидалось. Благодаря необычным свойствам она может стать основой для создания умных материалов, сенсоров и лекарств, которые будут активироваться светом именно там, где нужно, например, для борьбы с опасными бактериями.
Авторы нового исследования провели сравнительный анализ видов паукообразных и выяснили, какие эволюционные и биомеханические факторы делают одних пауков быстрыми, а других — медленными. Параллельно ученые выделили из этой группы рекордсмена по скорости перемещения.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
Вселенная может оказаться «замкнутой» глобальной структурой, где свет от далеких галактик способен возвращаться к наблюдателю с разных направлений. Именно такой сценарий не удалось исключить авторам нового масштабного обзора. Проверить его предсказания астрономы смогут уже в ближайшие годы.
Ученые впервые на молекулярном уровне доказали, что обычная вода одновременно состоит из двух разных жидких состояний — более плотного и менее плотного, которые непрерывно сменяют друг друга. Раз молекулярная «двойственность» действительно существует, это подтверждает спорную 30-летнюю гипотезу. Новое открытие поможет, наконец, объяснить десятки «странных» физических аномалий воды, включая ее расширение при замерзании и парадоксальное изменение вязкости под давлением.
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
Последние комментарии