Учені спростували гіпотезу Нової фізики Всесвіту

Фізики з Північно-Західного, Гарвардського та Єльського університетів (США) провели експеримент ACME II і з рекордною точністю виміряли значення електричного дипольного моменту (ЭДМ) електрона — різницю між матеріальним центром частинки і зарядовим центром. Воно виявилося рівним нулю, що дозволило відкинути існування деяких гіпотетичних частинок, запропонованих в рамках Нової фізики. Відкриття цих частинок допомогло б вирішити ряд парадоксів, які стосуються існування Всесвіту. Стаття вчених опублікована в журналі Nature.

Властивості відомих елементарних частинок описується Стандартною моделлю, яка не може пояснити ряд фізичних явищ (наприклад, походження маси, нейтринні осциляції і походження темної маси). Для вирішення цієї проблеми вчені висунули ряд гіпотетичних принципів, що відносяться до Нової фізики. Згідно одному з них — суперсиметрії — кожної відомої елементарній частці відповідає важчий за масою суперпартнер. Наприклад, партнером електрона, який є фермионом, є бозон селектрон, а партнером глюона (який бозон) — ферміонів глюино. Однак досі ці гіпотези не були підтверджені експериментально.

Згідно теорії, присутність гіпотетичних частинок призводить до появи ненульового ЭДМ у електрона. Однак результати попередніх експериментів показали, що якщо ЭДМ у електрона існує, то для її виявлення потрібні прилади з надвисокою чутливістю. Стандартна модель пророкує, що ЭДМ у електрона все-таки є за порушення CP-інваріантності, але він досить малий, щоб бути зрозумілим. Електричний дипольний момент, що виникає в теоріях Нової фізики, повинен бути набагато більше, при цьому чим більше маса частинки, тим менший ефект вона повинна надавати на ЭДМ.

Показано, що частка, чия маса еквівалентна енергії в 1-100 тераелектронвольт (Тев), повинна наводити електричний дипольний момент в проміжку від 10 до мінус 27-го ступеня до 10 у мінус 30-го ступеня елементарних зарядів на сантиметр (е*см). Це на порядок менше тієї величини, що була доступна експериментаторам до цього.

В експерименті ACME II, чутливість якого була в 10 разів вище, ніж у ACME I, фізики не знайшли свідчень ненульового ЭДМ. Це вказує на те, що гіпотетичні частинки, що порушують CP-інваріантності, якщо вони існують, мають настільки великими масами (вище 30 Тев), що не можуть бути виявлені на Великому адронному колайдері при поточних енергіях зіткнень.

Нагадаємо, раніше вчені повністю вивчили Всесвіт, заявивши, що нова фізика не існує.

Категория: Технологии