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 Ученые РТУ МИРЭА и Сибирского федерального университета создали программный комплекс, который анализирует учебные планы вузов быстрее секунды и находит в них слабые места. Большинство учебных планов содержат скрытые противоречия, дублирования и неочевидные перекосы в подготовке специалистов. Это важно, потому что от качества учебного плана напрямую зависит, какие реальные навыки получат студенты и насколько они будут востребованы работодателями.
Наскальное искусство палеолита — большая редкость для Британии, а рисунки в пещере Бейкон-Хоул, открытые в 1912 году, почти 100 лет считались природным явлением. Международная группа исследователей не только повторно обнаружила эту панель, но и с помощью химического анализа пигмента доказала ее антропогенное происхождение и возраст около 17 тысяч лет, вернув находке статус одного из древнейших памятников символической деятельности человека на Британских островах.
Значение вилочковой железы (тимуса) для здоровья и долголетия, возможно, сильно недооценивалось. Как показали результаты двух новых исследований, нормально функционирующий во взрослом возрасте тимус — залог здорового старения, долгой жизни и высокой выживаемости при раке.
Исследователи опросили более 60 тысяч испытуемых из разных стран и выяснили: чем больше человек зациклен на себе, тем холоднее он к своему партнеру. Правда, снижение накала страстей не всегда плохо, у этого есть и положительные стороны.
Около четырех миллиардов лет назад Солнечная система пребывала в хаосе: гигантские планеты сближались, меняли орбиты и выбрасывали своих соседей в межзвездное пространство. Хотя шансы на «выживание» лун Юпитера и Урана в этот период были крайне малы, астрономы показали, что их судьба может хранить следы древней катастрофы с участием «потерянной» планеты.
Изучив данные о скорости изменения температур ледяных спутников пятой и шестой планеты системы, астрономы обнаружили, что она слишком высока для по-настоящему ледяной поверхности. Оказалось, что эти тела покрыты материалом, по своим свойствам резко отличающимся от земного льда.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
При совпадении нескольких условий наши глаза способны улавливать излучение в ближнем инфракрасном спектре. Тогда сетчатка начинает работать как нелинейный фотодетектор.
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