Физики зафиксировали загадочные сигналы из так называемой «зептовселенной» — субатомной области ультрамалых масштабов, параметры которой в сотни раз меньше атомного ядра. Это фундаментальное открытие, сделанное учеными Кембриджского университета в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере в CERN, вплотную приблизило научное сообщество к разгадке одной из главных тайн космологии — обнаружению неуловимой темной материи.
Термином «зептовселенная» исследователи метафорически называют физический мир на уровне зептометров, то есть десяти в минус двадцать первой степени метра. В этой экстремальной зоне стандартные законы микромира начинают сталкиваться с аномалиями, природа которых долгое время оставалась чисто теоретической.
Зафиксированные редчайшие распады элементарных частиц указывают на то, что в этих сверхмалых масштабах скрываются неизвестные ранее тяжелые структуры и, возможно, новые фундаментальные силы природы. Точные измерения этих процессов способны стать прямым доказательством существования скрытой массы Вселенной, которая не участвует в электромагнитном взаимодействии и до сих пор оставалась невидимой для телескопов.
Эксперимент проводился на детекторе LHCb, где при столкновении высокоэнергетических частиц ученые отслеживали продукты их распада. Особое внимание физиков привлек b-кварк (прелестный кварк) — нестабильная субатомная частица, существующая всего полторы триллионных доли секунды. Исследователям удалось детально зафиксировать субатомный характер его взаимодействия с другими микрочастицами именно на зептометровых масштабах. Согласно современным гипотезам, в этих ультрамалых границах вещество наиболее чувствительно к влиянию скрытой массы Вселенной, способной напрямую корректировать характер распада кварков.
Руководитель анализа данных доктор Гарри Клифф из Кембриджского университета прямо заявил, что они в буквальном смысле постучались в дверь этой зептовселенной. По его словам, зафиксированное поведение частиц указывает на процессы, которые могут оказаться совершенно новыми для фундаментальной науки. Ученый подчеркнул, что это невероятно захватывающий момент, поскольку физики видят намеки на что-то, способное полностью перевернуть Стандартную модель.
Несмотря на всеобщее воодушевление, авторы исследований призывают к сдержанности и подчеркивают, что говорить об официальном открытии темной материи пока преждевременно. В физике элементарных частиц действуют строгие математические регламенты, согласно которым для признания открытия необходим уровень статистической значимости в пять сигм, где шанс на ошибку равен ничтожным долям процента. Текущие результаты пока не достигают этого порога, поэтому международные коллаборации физиков продолжают набирать статистику. Ученые рассчитывают завершить цикл из тысячи дней чистых наблюдений, чтобы окончательно перешагнуть порог Стандартной модели и официально объявить о начале эры «новой физики».
В настоящее время текст проходит обязательную процедуру peer review (рецензирования) независимыми экспертами. После завершения этой проверки статья будет напечатана в одном из ведущих международных журналов по физике высоких энергий (вероятнее всего, в Physical Review Letters или Journal of High Energy Physics, где обычно публикуются открытия LHCb).
Препринт доступен здесь.
Поддержать нас на Boosty
Поддержать нас на Дзен
FAQ: Часто задаваемые вопросы
Правда ли, что физики уже окончательно открыли темную материю?
Нет, официальное заявление пока делать рано. В физике элементарных частиц для признания открытия требуется порог достоверности в пять сигм. Сейчас ученые продолжают сбор статистики на протяжении запланированных 1000 дней наблюдений, чтобы исключить статистическую погрешность.
Что такое «зептовселенная» простыми словами?
Это образное обозначение субатомного физического мира на сверхмалых масштабах — порядка зептометра (10−21 метра), что в сотни раз меньше атомного ядра. На этом уровне физики отслеживают тончайшие взаимодействия элементарных частиц, где предположительно проявляются эффекты скрытой массы и новые законы физики.
Читайте также: Сигнал темной материи: необъяснимая аномалия в эксперименте LZ