Научно-образовательный портал

Дeминa и ee кoмaндa oткрыли, чтo в стoрoну прoтoннoгo лучa oтпрaвляeтся бoльшe чaстиц, чeм прeдскaзывaeт Стaндaртнaя мoдeль. «Кaк будтo вся Всeлeннaя выступaeт в рoли свeрxпрoвoдникa», — гoвoрит физик Мэтью Швaрц из Гaрвaрдскoгo университета в Кембридже, штат Массачусетс, разместивший данное исследование в Интернете. Шварц полагает, что модель Хилла может также объяснить асимметрию топ-кварков, наблюдаемую на Тэватроне. Поэтому сложно разглядеть, выбирает ли топ-кварк одно из направлений. Но Шварц отмечает, что на БАК асимметрию увидеть сложнее, чем на Тэватроне, потому что БАК начинает с изначально симметричной настройки: сталкивает протонный луч с другим пучком протонов. Регина Демина, физик из Университета Рочестера в Нью-Йорке, вместе со своими коллегами проанализировала данные столкновений частиц за восемь лет на двух детекторах Тэватрона, известных как DZero. Во-вторых, пара топ-антитоп сама по себе могла бы объяснить происхождение массы в остальной Вселенной, в том числе, например, W- и Z-бозонов, переносчиков слабого ядерного взаимодействия. Топ-кварки, образующиеся в столкновениях, могут разлетаться в сторону протонного или антипротонного лучей ускорителя. Команда исследователей, работающая с детектором БАК Compact Muon Solenoid, сообщила 21 июля, что не видит никаких доказательств асимметрии топ-кварка. Относительно большая масса, приобретенная W- и Z-частицами ограничивает диапазон действия слабых сил, нарушая симметрию между этой силой и дальнодействующей электромагнитной силой, которая, как считают теоретики, возникает на очень высоких энергиях. «Физика за пределами Стандартной модели» охватывает теоретические разработки, которые должны объяснить недостатки Стандартной модели, например, происхождение массы, нейтринные колебания, асимметрию материи и антиматерии, природу темной энергии и темной материи, а также те места, в которых Стандартная модель не согласуется с ОТО: сингулярность Большого Взрыва и горизонт событий черной дыры. Асимметрии, которая наблюдается на DZero, недостаточно, чтобы привести доказательство существования топ-глюона, но существуют и другие находки, обнаруженные независимыми исследователями на другом детекторе Тэватрона, CDF. Согласно Nature, возможная новая модель была предложена Кристофером Хиллом, теоретиком лаборатории Ферми, который 10 лет назад, еще в 2003 году, предложил модель того, как топ-кварк и его античастица могут придавать массу W- и Z-бозонам, частицам, несущим слабые ядерные силы, ответственные за радиоактивный распад. В работе приводится аналогия некоторых низкотемпературных сверхпроводников, материалов без электрического сопротивления при температуре в несколько градусов выше абсолютного нуля. Таким же образом Хилл предположил, что топ-кварки и антитоп-кварки могут образовывать пары по всему космосу, будучи связанными силой, которую переносят пока неизвестные частицы — топ-глюоны. Теория, как сообщает Nature, объясняет происхождение массы во всей Вселенной командными усилиями, во-первых, топ-глюона, который может взаимодействовать как с топ-кварком, так и антитопом, давая им вес так же, как сила, связывающая электроны в сверхпроводниках, наделяет ближайшие фотоны весом. Связанные электроны ограничивают расстояние, на котором действует электромагнитная сила вне материала, эффект, который придает эффективную массу фотонам — частицам света, переносчикам дальнодействующей электромагнитной силы, которые в нормальных условиях не имеют веса. Однако предостерегает, что стандартная модель физики элементарных частиц настолько сложна, что трудно описывается уравнениями. Последние наблюдения, представленные на конференции Europhysics, посвященной физике высокоэнергетических частиц в Гренобле, Франция, за топ-кварками (t-кварки, или истинные кварки) — самыми тяжелыми из известных фундаментальных частиц — могут перевернуть Стандартную модель.