Ученые предложили новую теорию эволюции Вселенной

23-08-2016, 13:12 / Автор: Ілько Северин
/
Читати українською
Ученые предложили новую теорию эволюции Вселенной
Теория получила название Nnaturalness
2.7т

Физики из США и Южной Кореи описали возможный сценарий эволюции Вселенной после Большого взрыва, отличающийся от общепринятого в настоящее время наукой. Согласно этому сценарию, на Большом адронном коллайдере (БАКе) в ЦЕРНе новые элементарные частицы обнаружить уже не удастся. Также альтернативный сценарий позволяет решить проблему иерархии масс. Исследование опубликовано на сайте arXiv.org.

Теория получила название Nnaturalness. Она определена на масштабах энергий порядка электрослабого взаимодействия, после разделения электромагнитного и слабого взаимодействий. Это было спустя примерно десять в минус тридцать второй — десять в минус двенадцатой секунд после Большого взрыва. Тогда, по мнению авторов новой концепции, во Вселенной существовала гипотетическая элементарная частица — рехитон (или рехеатон, от английского reheaton), распад которой привел к формированию наблюдаемой сегодня физики, сообщают Вести-UA.net.net со ссылкой на lenta.ru.

По мере того как Вселенная становилась более холодной (уменьшалась температура материи и излучения) и плоской (геометрия пространства приближалась к евклидовой), рехитон распался на множество других частиц. Они сформировали почти не взаимодействующие друг с другом группы частиц, практически идентичные по видовому набору, но отличающиеся массой бозона Хиггса, а значит, и собственными массами.

Число таких групп частиц, которые, по мнению ученых, существуют в современной Вселенной, достигает нескольких тысяч триллионов. К одному из таких семейств относятся и описываемая Стандартной моделью (СМ) физика и наблюдаемые в экспериментах на БАКе частицы и взаимодействия. Новая теория позволяет отказаться от суперсимметрии, которую до сих пор пытаются безуспешно найти, и решает проблему иерархии частиц.

В частности, если масса образовавшегося в результате распада рехитона бозона Хиггса мала, то масса остальных частиц будет велика, и наоборот. Именно это решает проблему электрослабой иерархии, связанную с большим разрывом между экспериментально наблюдаемыми массами элементарных частиц и масштабами энергий ранней Вселенной. Например, вопрос о том, почему электрон массой 0,5 мегаэлектронвольта почти в 200 раз легче мюона с теми же квантовыми числами, отпадает сам собой — во Вселенной есть точно такие же наборы частиц, где это различие проявляется не так сильно.

По новой теории, наблюдаемый в экспериментах на БАКе бозон Хиггса — самая легкая частица подобного типа, образовавшаяся в результате распада рехитона. С более тяжелыми бозонами связаны другие группы пока еще не обнаруженных частиц — аналоги открытых сегодня и хорошо изученных лептонов (не участвующих в сильном взаимодействии) и адронов (участвующих в сильном взаимодействии).

Новая теория не отменяет, но делает не столь необходимым введение суперсимметрии, предполагающей удвоение (как минимум) числа известных элементарных частиц за счет наличия суперпартнеров. Например, для фотона — фотино, кварка — скварк, хиггса — хиггсино и так далее. Спин суперпартнеров должен на полуцелое число отличаться от спина исходной частицы.

Математически частица и суперчастица объединяются в одну систему (супермультиплет); все квантовые параметры и массы частиц и их партнеров в точной суперсимметрии совпадают. Считается, что в природе суперсимметрия нарушена, и поэтому масса суперпартнеров значительно превышает массу их частиц. Для обнаружения суперсимметричных частиц и понадобились мощные ускорители вроде БАКа.

Если суперсимметрия или какие-либо новые частицы или взаимодействия и существуют, то, по мнению авторов нового исследования, они могут быть открыты на масштабах десяти тераэлектронвольт. Это почти на границе возможностей БАКа, и если предложенная теория верна, обнаружение там новых частиц крайне маловероятно.

Сигнал вблизи 750 гигаэлектронвольт, который мог указывать на распад тяжелой частицы на два гамма-фотона, о чем ученые коллабораций CMS (Compact Muon Solenoid) и ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS), работающих на БАКе, сообщали в декабре 2015 года и марте 2016 года, признан статистическим шумом. После 2012 года, когда стало известно об открытии в ЦЕРНе бозона Хиггса, новых фундаментальных частиц, предсказываемых расширениями СМ, не выявлено.

Поэтому возникновение теорий, в которых необходимость в суперсимметрии отпадает, ожидаемо. «Есть много теоретиков, в том числе я, считающих, что сейчас совершенно уникальное время, когда мы решаем важные и системные вопросы, а не касающиеся деталей какой-либо очередной элементарной частицы», — сказал ведущий автор нового исследования, физик Нима Аркани-Хамед из Принстонского университета (США).

Его оптимизм разделяют не все. Так, физик Мэтт Страсслер из Гарвардского университета полагает надуманным математическое обоснование новой теории. Между тем Падди Фокс из Национальной ускорительной лаборатории Энрико Ферми в Батавии (США) считает, что новую теорию удастся проверить в ближайшие десять лет. По его мнению, частицы, образованные в группе с каким-либо тяжелым бозоном Хиггса, должны оставить свои следы на реликтовом излучении — древней микроволновой радиации, предсказываемой теорией Большого взрыва.


Почему вы можете доверять vesti-ua.net →

Читайте vesti-ua.net в Google News

Коли, на вашу думку, можливе закінчення війни в Україні?
Последние новости
22:57
Гороскоп на 18-19 июля для всех Зодиаков
390
22:43
В Украине будет тепло и мокро
221
22:19
У Дональда Трампа заметили синяки на руках — СМИ
333
22:03
Эксперты призывают не мыть авто летом: в чем причина
364
21:58
В США намерены резко нарастить производство ракет к Patriot, но есть нюанс
389
21:33
Орбан заявил о поджоге церкви на Закарпатье, полиция выясняет обстоятельства инцидента
455
21:14
Медведев предлагает превентивно ударить по Западу
725
20:56
В Украину вернули еще тысячу тел погибших - детали
257
20:41
Трамп подарил время: СМИ предупредили, что РФ может усилить летнее наступление
388
20:18
Верховная Рада назначила новый состав правительства: подробности
255
20:01
США грозит долговой кризис: прогноз автора «черного лебедя»
334
19:53
Гороскоп на 18 июля: прогноз для каждого знака зодиака
874
19:34
Ливни с грозами почти везде: прогноз погоды на завтра
384
19:15
В Харькове 17-летний парень после ссоры расчленил своего друга
282
18:56
Астрологи назвали знаки зодиака, которые хорошо заработают в 2025 году
865
18:37
Трамп пригрозил ввести новые тарифные ставки для более чем 150 стран, - Politico
335
18:18
Волокли по земле как мешок с картошкой: во Львове произошел очередной инцидент с ТЦК
1.8т
17:59
Зеленский резко ответил Гончаренко на вопрос о сроках службы в ВСУ
17:40
Астрологи назвали знаки зодиака, которым стоит быть осторожнее во второй половине лета
1.1т
17:21
Польша возмущена ударом по их заводу в Виннице и снова вызвала дипломата РФ
663
17:02
В Черниговской области на территории учебного центра из автомата застрелили инструкторов по огневой подготовке
679
16:43
Для этих знаков зодиака напряженный период подходит к концу: кого впереди ждут позитивные перемены
1.2т
16:24
В Киеве прекращена работа ряда мошеннических колл-центров - Офис Генпрокура
435
16:05
Германия отклонила проект бюджета ЕС на 2 триллиона евро уже через несколько часов после его презентации
494
15:46
В Украине хотят отменить "дистанционку" в школах
374
15:27
В Киеве мужчина проиграл почти 1,7 миллиона гривен в онлайн-казино
401
15:08
Новая пенсионная реформа в Украине откладывается: что будет с выплатами
641
14:49
Три знака зодиака вступают в новую эру: кого ждут кардинальные перемены
1.2т
14:30
Цены на продукты: почему дорожают яйца
453
14:11
Исландия может возобновить переговоры о вступлении в ЕС
308
13:52
Patriot для Украины: обещание Трампа стало неожиданностью даже для ближайших союзников, - Reuters
467
13:33
Умеров не станет послом Украины в США, Вашингтон отказал, - нардеп
2.2т
13:14
У этих знаков зодиака начинается "белая полоса" в жизни
1.6т
12:55
Обменники подняли курс доллара: сколько стоит валюта
410
12:36
Жары уже не будет: в Украину пришло похолодание с дождями
716
12:17
Ученые узнали, как солнечные бури, вызывающие полярные сияния, могут влиять на сердце
337
11:58
Военная служба для мужчин 60+: кто получит право добровольно подписывать контракт
602
11:39
Какому знаку зодиака повезет 17 июля: прогноз астрологов
720
Больше новостей

Продолжая просматривать vesti-ua.net Вы подтверждаете, что ознакомились с Политикой конфиденциальности и согласны с использованием файлов cookie