Популярные Нано Технологии

Размещение материала

Для размещения материала в данном разделе заполните пожалуйста эту форму.

Аналитика

В поисках загадочных частиц / 07.12.2010

© Дженнифер Уэллетт. Перевод Исаева Е.

Источник: Discovery News

Гипотетическая X-частица, недавно предложенная учеными из Брукхевена в качестве кандидата от темной материи, является далеко не единственной частицей, существование которой предсказывалось учеными в последние годы. В статье говорится о некоторых из этих таинственных гипотетических частиц, которые могут появиться в Большом адронном коллайдере.

Сотрудничество в рамках проекта CMS (Компактный мюонный соленоид) лаборатории Фермилаб происходит в рамках "экзотической прямой линии", когда примерно 10 физиков отсматривают столкновения, произошедшие вчера, пытаясь отыскать что-нибудь, что могло бы нарушить правила или вероятности Стандартной модели. Учитывая его беспрецедентную энергию, Большой адронный коллайдер (БАК) уже наступает Фермилаб на пятки. Он может привнести в физику нечто удивительно новое: миниатюрные черные дыры, сверх большие измерения и множество экзотических субатомных частиц, среди которых можно выделить несколько.

Скварки и слептоны

Суперсимметрия пытается выйти за пределы Стандартной модели, чтобы помочь скорректировать некоторые из ее недостатков, а именно то, что вычисления в рамках Стандартной модели для масс определенных частиц предсказывают намного более тяжелый вес, чем существующий в природе.

Суперсимметрия предполагает наличие множества зеркальных частиц (суперпартнеров или теневых частиц), которые соотносятся с различными уже известными частицами: например, кварки и лептоны являются парами для скварков и слептонов. Это "мир наоборот" для субатомных частиц.

Сегодня мы не видим теневые частицы, но, согласно теории, они доминировали на ранней стадии Вселенной, сразу после инфляционного периода. А поскольку БАК сконструирован для того, чтобы воссоздать условия ранней Вселенной, физики надеются увидеть доказательства существования скварков и слептонов в ходе столкновений.

Частицы «CHAMP»

Название "CHAMP" - сокращенное от "CHArged Massive stable Particles" (заряженные массивные стабильные частицы) – обозначает тип долгоживущих, очень тяжелых частиц, также предсказанных теорией суперсимметрии. В рамках совместного эксперимента DZero, также проводимого Фермилаб, ученые искали признаки чэмпов, но так ничего и не обнаружили.

Есть ощущение, что у них необычный рисунок распада - более интенсивный, поскольку они распадаются намного медленнее, чем многие субатомные частицы. Кроме того, их легко можно спутать с более распространенными мюонами.

Согласно самым последним данным, предполагаемый суперсимметричный партнер истинного кварка (прозванный стоп-кварком) должен иметь массу больше 249 гигаэлектронвольт и имеет некоторые ограничения на взаимодействие с другими частицами. Это помогло физикам исключить определенные суперсимметричные модели, которые говорили о противоположном. Безусловно, обнаружение настоящих сигнатур "чэмпов" будет настоящим событием.

"Струнные" шары

Возможно, они выглядят как миниатюрные черные дыры, за исключением необычайно широкого диапазона возможных рисунков распада. Что вполне объясняется идеей, согласно которой шары начинаются с черной дыры, которая испаряется из-за Излучения Хокинга. Согласно теории струн, если черная дыра достаточно уменьшится, она войдет в состояние высоковозбужденных вибрирующих струн и потом распадется в излучении.

Возможно, эти сигнальные струи излучения, распространяющиеся в разных направлениях, могут быть обнаружены при помощи коллайдера. И даже если он не найдет следов струнных шаров, то полученные данные могут пригодиться для дополнительных измерений.

Суперсимметричные Q-шары

Помните скварки и слептоны, предсказанные теорией Суперсимметрии? Несколько лет назад физик Александр Кусенко (Alexander Kusenko) из Калифорнийского университета Лос-Анджелеса предположил, что раннее море скварков и слептонов должно было иметь небольшие шероховатости, или колебания по плотности, что, вероятно, могло привести к агрегации (объединению).

Если эти агрегации станут достаточно большими, вы получите Q-шар - крошечный сгусток экзотической материи, бродящей по Вселенной в поисках материи обычной, с которой он мог бы ассимилироваться.

У Q-шаров огромная скорость, с которой они проносятся сквозь планету или звезду, вроде нашего Солнца, меньше чем за четыре минуты. (Кусенко сравнивает их с пулей, проходящей сквозь облако пара). А если он столкнется с нейтронной звездой? Q-шар медленно съест ее изнутри, потому что находит нейтроны очень вкусными.

Если Q-шары действительно формировались в ранней Вселенной, они до сих пор должны где-то прятаться. Мы только должны понять, как их обнаружить.

Изображения: CERN, ATLAS, iStockPhoto

Авторизация

логин
пароль
Регистрация Забыли пароль?

Реклама нефтегаз

Анонсы событий