Бозон Хиггса обзавелся семейством

Столкновение элементарных частиц

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.

Оригинал статьи находится на сайте Вокруг света