Физический запрет на существование частиц темной материи.
Подогреваемая отнюдь не астрофизиками, но частично астрономами и, особенно, околонаучными журналистами идеология темной материи уже немало лет экспериментально проверяется физиками, работающими на БАКе и других аналогичных инструментах.
Пока все попытки обнаружить такие частицы в виде ВИМПов, аксионов и других зверушек за пределами экспериментально полностью проверенной Стандартной модели оказались безуспешными. Поиски, однако, продолжаются.
Но есть, в принципе, косвенный метод доказательства существования или несуществования любых до сих пор не обнаруженных фундаментальных частиц. Его идеология и результаты кратко изложены под катом.
Дело в том, что массы всех открытых фундаментальных частиц контролируются последней из них - бозоном Хиггса. По этому поводу в одном зарубежном научном журнале даже проскользнула шутливая фраза "Бозон Хиггса подобен коммунистической партии - он контролирует массы.".
Масса Бозона Хиггса ~ 125-126 ГэВ/с↑2 (ГэВ - гигаэлектронвольт - мера энергии). А в силу того, что бозон Хиггса является нестабильной частицей, ее масса имеет некую ширину (неопределенность по принципу Гайзенберга). Теория в рамках Стандартной модели предсказывает величину этой ширины в 4,15 МэВ/с↑2.
И если бы эксперимент показал, что эта ширина заметно больше, то сие означало бы, что существуют пока не замеченные каналы распада бозона Хиггса на пока не открытые и не предсказанные Стандартной моделью фундаментальные частицы. В том числе и на гипотетические частицы темной материи.
По данным прямых измерений по состоянию на 2016 год ширина массы бозона Хиггса не превышает 13 МэВ/с↑2. Но набранная на БАКе к тому времени статистика событий (рождений и распадов бозона Хиггса) была еще чрезвычайно малой. Что оставляло возможность говорить о некоей вероятности существования пока еще неоткрытых фундаментальных частиц. В том числе и частиц темной материи.
Однако, по мере накопления данных упомянутое выше ограничение на ширину массы бозона Хиггса поплыло вниз. И с месяц назад коллаборация CMS (один из двух главных детекторов на БАКе) сообщила, что установленная ею ширина массы бозона Хиггса составляет 3,2 ± 2,8 МэВ/с↑2.
Детектор CMS (вид с торца).
Сравнение этого экспериментального результата с теоретическим 4,15 МэВ/с↑2 фактически говорит о том, что Всевышний не оставил каким либо частицам темной материи места во Вселенной.
Аминь...
Пока все попытки обнаружить такие частицы в виде ВИМПов, аксионов и других зверушек за пределами экспериментально полностью проверенной Стандартной модели оказались безуспешными. Поиски, однако, продолжаются.
Но есть, в принципе, косвенный метод доказательства существования или несуществования любых до сих пор не обнаруженных фундаментальных частиц. Его идеология и результаты кратко изложены под катом.
Дело в том, что массы всех открытых фундаментальных частиц контролируются последней из них - бозоном Хиггса. По этому поводу в одном зарубежном научном журнале даже проскользнула шутливая фраза "Бозон Хиггса подобен коммунистической партии - он контролирует массы.".
Масса Бозона Хиггса ~ 125-126 ГэВ/с↑2 (ГэВ - гигаэлектронвольт - мера энергии). А в силу того, что бозон Хиггса является нестабильной частицей, ее масса имеет некую ширину (неопределенность по принципу Гайзенберга). Теория в рамках Стандартной модели предсказывает величину этой ширины в 4,15 МэВ/с↑2.
И если бы эксперимент показал, что эта ширина заметно больше, то сие означало бы, что существуют пока не замеченные каналы распада бозона Хиггса на пока не открытые и не предсказанные Стандартной моделью фундаментальные частицы. В том числе и на гипотетические частицы темной материи.
По данным прямых измерений по состоянию на 2016 год ширина массы бозона Хиггса не превышает 13 МэВ/с↑2. Но набранная на БАКе к тому времени статистика событий (рождений и распадов бозона Хиггса) была еще чрезвычайно малой. Что оставляло возможность говорить о некоей вероятности существования пока еще неоткрытых фундаментальных частиц. В том числе и частиц темной материи.
Однако, по мере накопления данных упомянутое выше ограничение на ширину массы бозона Хиггса поплыло вниз. И с месяц назад коллаборация CMS (один из двух главных детекторов на БАКе) сообщила, что установленная ею ширина массы бозона Хиггса составляет 3,2 ± 2,8 МэВ/с↑2.
Детектор CMS (вид с торца).
Сравнение этого экспериментального результата с теоретическим 4,15 МэВ/с↑2 фактически говорит о том, что Всевышний не оставил каким либо частицам темной материи места во Вселенной.
Аминь...