Портал в мир темной материи: российский физик определил существование «частицы антипода Бога»

В Санкт-Петербурге физик Сергей Афонин теоретически определил существование еще одного бозона Хиггса. Предполагается, что новая элементарная частица примерно в 4 раза тяжелее обычной «частицы Бога».

Теоретическое предсказание сделано профессором кафедры физики высоких энергий и элементарных частиц, руководителем лаборатории теории ядра и элементарных частиц имени В. А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета. Оно приблизит ученых к разгадке тайны темной материи. Оно поможет заполнить некоторые пробелы в Стандартной модели, описывающей взаимодействие всех элементарных частиц. Как сообщает РАН, работа была поддержана грантом Российского научного фонда, ее результаты размещены в журнале Physics Letters B.

Стандартная модель дает возможность предсказывать неизвестные свойства материи и пытаться «создать» новые. Она описывает «матрицу» мироздания на микроуровне. Эта теория о строении и взаимодействии элементарных частиц основана на постулатах, которые многократно и с точностью до сотых долей процента подтверждались экспериментами.

Исследователи в ЦЕРНе ранее предсказывали существование бозона Хиггса – «частицы Бога», которая могла быть началом Вселенной. И это могло завершить эпоху открытий фундаментальных элементарных частиц. Однако не стало меньше вопросов к Стандартной модели, она объясняет не все явления. Так, остается неясным, почему во Вселенной почти нет антивещества, почему нейтрино обладают массой, пусть даже ничтожной. Загадкой остается и природа темной материи.

Среди ученых присутствует идея о существовании других бозонов Хиггса. Если расширить Стандартную модель хотя бы одной такой частицей, это сразу объяснит упомянутые несостыковки. От решения вопроса о массе бозона Хиггса зависит понимание, по каким признакам искать эту частицу в экспериментах на Большом адронном коллайдере.

Сергей Афонин, руководитель лаборатории теории ядра и элементарных частиц имени В. А. Фока Санкт-Петербургского государственного университета, разработал теоретическую модель, позволяющую предсказать массу второго бозона Хиггса. Ученый предположил, что бозон Хиггса может состоять из частей, которые сильно связаны, аналогично тому, как кварки сильно связаны внутри протонов и нейтронов. Как показали расчеты, второй бозон Хиггса имеет массу примерно в 4 раза больше первого. Ученым еще предстоит доказать его существование.

При этом эпитет «частица Бога» к ней вряд ли применим в том же смысле, как к стандартному бозону Хиггса. Физики полагают, что при использовании популярных метафор ее было бы правильнее назвать не второй «частицей Бога», а «частицей антипода Бога». Когда ученые смогут экспериментально наблюдать ее эффекты, то приоткроется портал в мир темной материи прямо в земной лаборатории. В настоящее время эффекты темной материи можно наблюдать лишь в космологических масштабах. Ее общая масса почти в 5 раз превышает массу обычной материи.