Fizikai ūžia, ką padarė LHC. Sulaužyti dabartiniai fizikos modeliai

Fizikai iš CERN, kuriame yra Didysis hadronų greitintuvas (LHC), galingiausias dalelių greitintuvas, paskelbė apie naują atradimą. Pirmą kartą po Higso bozono atradimo 2012 m., mokslininkai išvydo šios dalelės skilimą į Z-bozoną ir fotoną. Eksperimentai, atlikti naudojant ATLAS ir CMS detektorius, gali suteikti netiesioginių įrodymų, kad yra nežinomų dalelių, kurios nėra standartinio dalelių fizikos modelio dalis, rašo „Cosmos Magazine“.

Higso bozonas yra elementarioji dalelė, kuri yra Higso lauko kvantas ir sąveikauja su kitomis elementariosiomis dalelėmis, suteikdama joms masę. Tuo pačiu metu Z-bozonai yra elektriškai neutralūs silpnosios sąveikos (viena iš pagrindinių gamtos jėgų) nešėjai, o fotonai (šviesos dalelės) yra elektromagnetinės sąveikos (kitos pagrindinės gamtos jėgos) nešėjai.

Ankstesniuose eksperimentuose fizikai jau matė Higso bozono skilimą į 2 fotonus, tačiau šis procesas nebuvo stebimas tiesiogiai. Tas pats atsitiko su Higso bozono skilimu į Z-bozoną ir fotoną. Tai yra, toks dalelės skilimas įvyko per tarpinę „virtualių“ dalelių „kilpą“, kurios pirmiausia atsiranda, o paskui išnyksta, ir jų negalima matyti tiesiogiai. Mokslininkai mano, kad kai kurios iš šių „virtualiųjų“ dalelių gali būti nežinomos mokslui ir nėra standartinio dalelių fizikos modelio dalis.

Remiantis prieš 7 metus atliktais matavimais, fizikai nustatė, kad Higso bozono masė yra 125,35 GeV, o tai beveik 250 milijardų kartų daugiau už elektrono masę. Pagal standartinį dalelių fizikos modelį, esant tokiai masei, Higso bozono skilimas į Z-bozoną ir fotoną gali įvykti tik apie 0,15 % atvejų. Tačiau teorijos teigia, kad jei savo prognozių nepagrįsite standartiniu modeliu, Higso bozono skilimo procesas gali įvykti daugiau atvejų. Kaip parodė nauji eksperimentai, toks irimas tikrai gali įvykti 6,6 % atvejų.

Anot fizikės Pamelos Ferrari, prioritetinė mokslininkų užduotis – retų Higso bozono skilimų paieška, nes kiekviena elementarioji dalelė su ja turi savo ypatingą ryšį. Mokslininkės teigimu, naujų eksperimentų rezultatai leido priartėti prie vienos iš Higso bozono paslapčių įminties.

Be to, pasak CERN mokslininkų, didelę įtaką Higso bozono skilimo būdams gali turėti naujos, dar nežinomos dalelės, kurios greičiausiai egzistuoja.

Mokslininkai naujų eksperimentų rezultatus laiko svarbiu Standartinio dalelių fizikos modelio teisingumo patikrinimu. Būsimuose tyrimuose mokslininkai nori ištirti dar retesnius Higso bozono skilimus.