Вход / Регистрация
05.11.2024, 03:17
Парадокс существования Вселенной оказался неразрешимым
Физики из Северо-Западного, Гарвардского и Йельского университетов (США) провели эксперимент ACME II и с рекордной точностью измерили значение электрического дипольного момента (ЭДМ) электрона — разницу между материальным центром частицы и зарядовым центром. Оно оказалось равным нулю, что позволило отвергнуть существование некоторых гипотетических частиц, предложенных в рамках Новой физики. Открытие этих частиц помогло бы решить ряд парадоксов, касающихся существования Вселенной. Статья ученых опубликована в журнале Nature.
Свойства известных элементарных частиц описываются Стандартной моделью, которая не может объяснить ряд физических явлений (например, происхождение массы, нейтринные осцилляции и происхождение темной массы). Для решения этой проблемы ученые выдвинули ряд гипотетических принципов, относящихся к Новой физике. Согласно одному из них — суперсимметрии — каждой известной элементарной частице соответствует более тяжелый по массе суперпартнер. Например, партнером электрона, который является фермионом, является бозон селектрон, а партнером глюона (который бозон) — фермион глюино. Однако до сих пор эти гипотезы не были подтверждены экспериментально.
Согласно теории, присутствие гипотетических частиц приводит к появлению ненулевого ЭДМ у электрона. Однако результаты предыдущих экспериментов показали, что если ЭДМ у электрона существует, то для его обнаружения нужны приборы со сверхвысокой чувствительностью. Стандартная модель предсказывает, что ЭДМ у электрона все-таки есть из-за нарушения CP-инвариантности, но он слишком мал, чтобы быть различимым. Электрический дипольный момент, возникающий в теориях Новой физики, должен быть гораздо больше, при этом чем больше масса частицы, тем меньший эффект она должна оказывать на ЭДМ.
Показано, что частица, чья масса эквивалентна энергии в 1-100 тераэлектронвольт (ТэВ), должна наводить электрический дипольный момент в промежутке от 10 в минус 27-й степени до 10 в минус 30-й степени элементарных зарядов на сантиметр (е*см). Это на порядок меньше той величины, что была доступна экспериментаторам до этого.
В эксперименте ACME II, чувствительность которого была в 10 раз выше, чем у ACME I, физики не нашли свидетельств ненулевого ЭДМ. Это указывает на то, что гипотетические частицы, нарушающие CP-инвариантность, если они существуют, обладают настолько большими массами (выше 30 ТэВ), что не могут быть выявлены на Большом адронном коллайдере при текущих энергиях соударений.
Свойства известных элементарных частиц описываются Стандартной моделью, которая не может объяснить ряд физических явлений (например, происхождение массы, нейтринные осцилляции и происхождение темной массы). Для решения этой проблемы ученые выдвинули ряд гипотетических принципов, относящихся к Новой физике. Согласно одному из них — суперсимметрии — каждой известной элементарной частице соответствует более тяжелый по массе суперпартнер. Например, партнером электрона, который является фермионом, является бозон селектрон, а партнером глюона (который бозон) — фермион глюино. Однако до сих пор эти гипотезы не были подтверждены экспериментально.
Согласно теории, присутствие гипотетических частиц приводит к появлению ненулевого ЭДМ у электрона. Однако результаты предыдущих экспериментов показали, что если ЭДМ у электрона существует, то для его обнаружения нужны приборы со сверхвысокой чувствительностью. Стандартная модель предсказывает, что ЭДМ у электрона все-таки есть из-за нарушения CP-инвариантности, но он слишком мал, чтобы быть различимым. Электрический дипольный момент, возникающий в теориях Новой физики, должен быть гораздо больше, при этом чем больше масса частицы, тем меньший эффект она должна оказывать на ЭДМ.
Показано, что частица, чья масса эквивалентна энергии в 1-100 тераэлектронвольт (ТэВ), должна наводить электрический дипольный момент в промежутке от 10 в минус 27-й степени до 10 в минус 30-й степени элементарных зарядов на сантиметр (е*см). Это на порядок меньше той величины, что была доступна экспериментаторам до этого.
В эксперименте ACME II, чувствительность которого была в 10 раз выше, чем у ACME I, физики не нашли свидетельств ненулевого ЭДМ. Это указывает на то, что гипотетические частицы, нарушающие CP-инвариантность, если они существуют, обладают настолько большими массами (выше 30 ТэВ), что не могут быть выявлены на Большом адронном коллайдере при текущих энергиях соударений.
 
Источник: http://lenta.ru
Комментарии 4
0
Alexei2012
20.10.2018 13:39
[Материал]
Если существует CP-инвариантность? Что же. Еще в 60-х годах академик Сахаров доказывал, что СР – нарушения являются обязательным условием преобладания обычной материи над антиматерией в нашей Вселенной. И не только он. А что не хватает энергии коллайдера для идентификации гипотетических частиц, то стоит вспомнить, что всегда существует коллайдер для бедных – это сама Вселенная, где может и стоит икать следы таких частиц
|
-2
kvantic
20.10.2018 13:18
[Материал]
"......Бозоны любят собираться вместе, и если их поменять местами, ничего в системе не изменится.
А фермионы — это индивидуалисты: если два фермиона поместить вместе, они никогда не захотят занять одно место, и при перемене их местами меняется знак волновой функции. Все кварки и лептоны— частицы, из которых состоит материя, — являются фермионами, а все переносчики взаимодействийявляются бозонами, и связи между ними в Стандартной модели нет, и непонятно, должна ли она быть. wacko Суперсимметрия— это как раз такая модель, которая «перемешивает» бозоны и фермионы, превращая их друг в друга. Если приложить математику суперсимметрии к физике частиц, она предсказывает существование большого количества новых частиц — бозонов и фермионов, которые являются как бы партнерами известных нам частиц. Но пока ни одного такого партнера не открыто экспериментально, поэтому это все остается гипотезами. Замечательно то, что эта теория, походя и не замечая, решает проблему иерархии. Эта теория очень привлекательна, поэтому такую новую физику, такие новые частицы усиленно искали и ищут на ускорителях, но пока безрезультатно.".... (последняя страница темы "Прогулки в квантовом мире). И будет продолжение, если вам интересно.... |