Найточніше вимірювання електрослабкої взаємодії може допомогти усунути прогалини у Стандартній моделі фізики елементарних частинок.
Одна з фундаментальних сил Всесвіту сильніша, ніж припускали фізики, і це відкриття може призвести до виявлення нових елементарних частинок. Дослідження опубліковано в журналі Physical Review D, пише New Scientist.
У Всесвіті існують чотири основні сили: гравітаційна, електромагнітна, слабка та сильна взаємодії. Електромагнітну та слабку взаємодії об’єднує електрослабка взаємодія. Це єдина фундаментальна сила природи.
У повсякденному світі електромагнітна сила та слабка взаємодія діють зовсім по-різному. Електромагнітна сила відповідає за світло та електрику, а також впливає на заряджені об’єкти. Слабка взаємодія відповідає за радіоактивний розпад. Але за дуже високих енергій і температур, які були на початку еволюції Всесвіту або присутні в найпотужніших прискорювачах частинок, ці дві сили природи об’єднуються. Розділення цих сил відбулося в результаті процесу, відомого як спонтанне порушення електрослабкої симетрії, в якому ключову роль відіграє бозон Хіггса.
Автори дослідження провели найточніше на сьогодні вимірювання сили електрослабкої взаємодії та виявили, що їхні розрахунки відрізняються від попередніх вимірювань. За допомогою методу, відомого як квантова хромодинаміка на решітці, фізики встановили, що електрослабка взаємодія приблизно на 1% сильніша, ніж передбачалося раніше.
Незважаючи на такий низький відсоток, розбіжність між результатами вимірювань сили електрослабкої взаємодії насправді дуже велика. Висока точність нового вимірювання має вирішальне значення для розгадки низки загадок фізики елементарних частинок.
Вчені вважають, що нові результати допоможуть виявити явища, які виходять за межі Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Вона описує всі відомі сили та елементарні частинки, включаючи електрослабке взаємодія.
Ця модель була неодноразово перевірена і добре описує будову навколишнього світу, але в ній є прогалини. Наприклад, вона не може пояснити таке явище, як темна матерія, яка становить 85 % маси всієї матерії у Всесвіті. Нові дані також допоможуть у пошуку нових елементарних частинок під час експериментів на прискорювачах частинок, наприклад, на Великому адронному колайдері.
Інші новини науки
- Фізики виявили "моторошне" квантове явище на найпотужнішому прискорювачі частинок у світі.
- Вчені з'ясували, коли на Землі закінчиться кисень: це станеться раніше, ніж ми думали.