20 апр 2023 5 965

Российский ученый предсказал существование второго бозона

В нашем мире всё состоит из элементарных частиц, которые взаимодействуют между собой. Но существует ряд явлений и противоречий, которые Стандартная модель не может объяснить. Некоторые из них — непонятное отсутствие антивещества, отсутствие возможности описания масс нейтрино и вакуумное состояние Стандартной модели. Российский ученый Сергей Афонин предложил новую модель, которая может помочь в решении этих задач.

Ключевым вопросом, который решает новый бозон, является открытие темной материи, которая составляет около 27% всего содержимого Вселенной. Если ученый правильно посчитал, то новый бозон Хиггса может стать ключом к пониманию этой загадки. Афонин предлагает новый бозон Хиггса, который должен быть четыре раза тяжелее обычной «частицы Бога». Согласно ученому, эта частица может помочь понять природу темной материи.

Есть довольно старая, но все еще привлекательная идея, что существуют другие бозоны Хиггса, которые влияют на «стандартный». Расширение Стандартной модели хотя бы на одну такую частицу потенциально может «одним махом» объяснить вышеупомянутые несостыковки. На эту тему есть немало работ, однако здесь остро встает вопрос о величине массы второго бозона Хиггса, так как от нее решающим образом зависит то, как именно можно решить имеющиеся проблемы на уровне количественных предсказаний, а также понять, по каким признакам искать такую частицу в экспериментах на Большом адронном коллайдере

— Сергей Афонин.

Кроме того, новая модель устраняет другие неточности в Стандартной модели. Афонин предлагает существование новых, составных частиц-бозонов, которые могут оказаться не такими, как их современные аналоги, что поможет объяснить наблюдаемые в нашей Вселенной аномалии, обусловленные присутствием несостыковок в ходе применения Стандартной модели.

Открытие второго бозона станет важным шагом в понимании того, как устроены основные элементарные частицы. Также его наличие поможет дополнить и уточнить Стандартную модель. Помимо научной ценности проекта, он также может иметь практическую значимость, что может привести к созданию новых технологий.

Однако до того, как ученые смогут наблюдать и экспериментально подтвердить возможное существование второго бозона, понадобится много исследований и экспериментов. Разработка и строительство экспериментального оборудования занимает годы.

Современный уровень согласия теории и эксперимента показывает, что частицы Стандартной модели напрямую не взаимодействуют или почти не взаимодействуют с какими-то другими гипотетическими частицами. Исключение составляет бозон Хиггса, для которого на это пока нет сильных экспериментальных ограничений. Это указывает на то, что из частиц Стандартной модели второй бозон Хиггса, скорее всего, заметно взаимодействует только с известным бозоном Хиггса, поэтому в образовании масс других элементарных частиц не участвует. Тогда эта частица, по определению, не является бозоном Хиггса. Более интригующий вариант — она действительно бозон Хиггса, но не в нашем «светлом» мире наблюдаемых элементарных частиц, а в «темном» мире ненаблюдаемых частиц темной материи. Тогда, если уж прибегать к популярным метафорам, ее, вероятно, было бы точнее называть не второй «частицей Бога», а «частицей антипода Бога». Если она существует, и физики научатся экспериментально наблюдать ее эффекты, то мы как бы приоткроем портал в мир темной материи, находясь в земной лаборатории

— Сергей Афонин.

Результаты работы ученого, поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).