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 Мужчина, отправившийся на утреннюю прогулку на юго-западе Норвегии, случайно сделал крайне редкую и ценную находку — золотое украшение для ножен меча в виде переплетенных между собой змееподобных существ. По мнению ученых, в VI веке нашей эры этот артефакт специально поместили в трещину в скале в качестве подношения богам во времена голода и социальных потрясений.
Астрономы впервые использовали гравитационные волны, чтобы косвенно оценить параметры одного из ключевых процессов термоядерного горения в массивных светилах. Именно от него зависит, какие звезды взрываются, какие превращаются в черные дыры и как во Вселенной появляются углерод и кислород — элементы, без которых не было бы ни планет, ни жизни.
Как доставить противоопухолевое лекарство в головной мозг через нос, придумали молодые ученые Института фармации имени А.П. Нелюбина Сеченовского Университета. Они создали «умную» интраназальную лекарственную форму на основе геллановой камеди, которая позволяет препарату дольше задерживаться на слизистой и доставлять активное вещество в мозг, минуя гематоэнцефалический барьер. Эксперименты на лабораторных крысах подтвердили безопасность технологии. Следующий шаг — проверка ее эффективности на моделях с глиобластомой — одной из самых агрессивных опухолей мозга.
Канадские исследователи идентифицировали останки четырех членов пропавшей полярной экспедиции Джона Франклина 1845 года, сравнив их ДНК с генетическим материалом современных потомков. Открытие решило полуторавековую загадку с переодетым матросом и помогло восстановить маршрут отступления экипажа по льдам. Выяснилось, что при эвакуации моряки разделились по кораблям, после чего бросили ослабевших товарищей в спасательных шлюпках.
Генетика интеллекта сложна и связана с разными психоневрологическими состояниями. Оказалось, то, что повышает эрудицию, может ухудшать способность решать творческие задачи, — и наоборот. Причем паттерны этих связей уникальны для каждого диагноза.
Ученые нашли убедительное свидетельство того, что Большое Магелланово Облако — одна из ближайших к нам галактик — впервые приближается к Млечному Пути. Это открытие меняет представления о будущем нашей Галактики — от орбит спутников до распределения окружающего газа.
В последнее время пуски с российских северных космодромов осуществляют без предварительного уведомления, чего не было в прошлом. Вероятно, дело в недавно упомянутых главой «Роскосмоса» атаках на Плесецк во время пуска. Сегодняшний запуск обеспечил вывод на орбиту космических аппаратов военного назначения.
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.
Химические связи в материале, из которого сделана электроника, разрываются не из-за накопительного износа от протекания тока через них, а из-за электронов с конкретной энергией.
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