Стандартная Модель для чайников (продолжение)
Несколько странный аргумент в защиту Хиггс бозона обнаружил в ЖЖ
freeresearcher со ссылкой на некий форум (см. раздел "Бозон Хиггса - это сказки, да?") Я не видел контекста дискуссии, но как мне кажется аргумент г-на Мунина очень прост. Спонтанное нарушение симметрии, за счет взаимодействия с полем бозона Хиггс, позволяет ввести в Лагранжиан Стандартной Модели (СМ) массовые члены. Поэтом Хиггс бозон - не сказка. Прекрасно, по-моему, никто с этим и не спорит. Проблема же , на самом деле, в самой Стандартной Модели.
В 1967 году тот самый А.Д. Сахаров, отец водородной бомбы и известный общественный деятель, опубликовал фундаментальную работу (см. Письма ЖЕТФ, 5 32 (1967), на которой сейчас и базируются наши представления об эволюции Вселенной.
Фундаментальная проблема современной космологии заключается в простом и наблюдаемом факте- отсутствии антиматерии во Вселенной. Хотя, тот факт, что в момент Большого взрыва наша Вселенная состояла из одинакового количества материи и антиматерии, практически не подвергается сомнениям. Следовательно, наш мир, состоящий из барионов - есть не что иное, как остаточный продукт аннигиляции материи и антиматерии. Для об'яснения такой Барионной Асимметрии Вселенной (BAU) Сахаров сформулировал три необходимых условия, вытекающих из простых и логических рассуждений:
- Должны существовать процессы нарушающие барионное число. Простыми словами, протон, должен когда-то распадаться.
- C и CP симметрии должны нарушаться, т.е. если частицы материи заменить на частицы антиматерии (C- преобразование зарядового сопряжения), а также если частицы материи заменить на частицы антиматерии, а затем отразить в зеркале (CP- преобразование последовательного зарядового и пространственного сопряжения), то физические законы должны отличаться.
- Процессы, удовлетворяюшие первым двум критериям, должны проистекать во Вселенной не находяшейся в термодинамическом равновесии. Попросту Вселенная- должна расширяться или сжиматься.
Теперь посмотрим, что же предлагает Стандартная Модель и эксперимент по всем этим пунктам.
- Распад протона не наблюдается. Его время жизни по крайне мере, во много раз больше времени существования Вселенной (не противоречит 1). Попытки ввести в СМ распад протона не привели к успеху.
- Нарушение как C так и и CP симметрий подтверждено экспериментально как для лёгких, так и для тяжелых частиц. СМ описывает и об' ясняет нарушение C симметрии, в то время как нарушение CP симметрии только описывает и не об' ясняет ни величину, ни природу этого явления.
- Современные космологические наблюдения показывают, что мы живём в плоской Вселенной, расширяющейся с ускорением. Звёзды, галлактики, вся видимая (барионная) часть Вселенной составляет всего 4%, около 20% частицы темной материи, и 75% - неидентифицированные виды тёмной энергии. СМ не даёт ответа, что такое тёмная материя и тёмная энергия.
Хиггс бозон, который предсказывается Стандартной Моделью просто не может существовать. Несмотря на внутреннюю самосогласованность СМ не об'ясняет эволюцию Вселенной и ключевые экспериментальные наблюдения. А именно, Барионную Асимметрию Вселенной (отсутствие антиматерии), темную материю и тёмную энергию, которые составляют 96% Вселенной. Надеяться на то, что Хиггс бозон проявится именно в рамках Стандартной Модели, при таких белых (чёрных) пятнах в теории, выглядит какой-то дикой наивностью.