Бозон Хиггса обзавелся семейством

15 июня 2010 года, 12:51
Бозон Хиггса обзавелся семейством

Регистрация таинственного бозона Хиггса считается одной из главных задач Большого адронного коллайдера (БАК, LHC, Large Hadron Collider), запущенного около Женевы, Швейцария, и уже давшего человечеству немало интересных данных из области физики. Однако до выхода БАК на проектную мощность рассчитывать на удачный эксперимент по регистрации бозона Хиггса не приходится. А теперь появилось дополнительная забота: последние результаты, полученные в ходе эксперимента DZero на конкурирующем с LHC ускорителе Теватрон (Tevatron particle accelerator), штат Иллинойс, США, дают основания думать, что бозон Хиггса – это не одна частица, а целых пять, сообщает BBC News.

Задача эксперимента DZero – выяснить, почему мир вокруг нас состоит из нормальной материи, а не из антиматерии. Исследователи наблюдали на Теватроне столкновения протонов и антипротонов, в ходе которых частицы нормальной материи появлялись незначительно чаще, чем частицы антиматерии. Разница составила примерно 1%. Это явление наблюдалось и раньше, и получило имя «нарушение CP-симметрии» (CP violation), но в существенно меньших масштабах, чем то, что сейчас увидели американские физики. Асимметрия, полученная в эксперименте DZero, уже не может быть объяснена, исходя из общепринятой теории элементарных частиц, известной как «Стандартная модель».

Проводившие эксперимент ученые Богдан Добреску, Адам Мартин и Патрик Фокс (Bogdan Dobrescu, Adam Martin, Patrick J Fox) полагают, что этот эффект может быть вызван появлением множественных частиц – бозонов Хиггса. По словам физиков, данные указывают на 5 бозонов с похожими массами, но разным электрическим зарядом. Из них три должны электрически нейтральны, а еще два – быть заряженными, но с противоположными знаками, то есть образовывать дуплет. В теории эта модель известна под названием «two-Higgs doublet model». По мнению доктора Мартина, именно эта модель может объяснить полученные ими результаты эксперимента без существенных поправок к стандартной модели Вселенной.

Возвращаясь к Большому адронному коллайдеру, напомним, что в ходе некоторых его экспериментов возникает состояние близкое тому, которое было во Вселенной спустя доли секунд после Большого взрыва (Big Bang). В этом состоянии существование большинства известных нам элементарных частиц было еще невозможно. И чтобы формирующиеся частицы обрели массу, симметрия физического вакуума должна была оказаться неполной. Бозоны Хиггса возникли в результате спонтанного нарушения этой симметрии, и сами должны были оказаться довольно массивными. Чтобы обнаружить их, необходимо разогнать движущиеся навстречу друг друг протоны до энергий порядка 1 ТэВ.

В конце марта на БАКе были получены пучки протонов энергией с 7 тераэлектронвольт (ТэВ), что втрое быстрее предыдущего рекорда, поставленного на этом же коллайдере. В прошлом году при столкновении пучков протонов была получена энергия 2,36 ТэВ. Такие результаты демонстрируют большие возможности по поиску бозонов Хиггса.

Ключевые слова: физика
Просмотров: 2322
Все лента новостей