Гигантским скачком послужило новое исследование сделанное во Франции. Прорыв в физики элементарных частиц тёмной материи представили результаты ЦЕРНа, и они намекают нам на доказательства существования Новой физики. Тёмная материя долгое время ускользающая от нашего понимания, наконец-то попалась в руки физиков. Команда учёных, ищущих доказательства новой физики, что смогла бы объяснить гипотетическую тёмную материю и другие тайны Мироздания, может приблизить нас ещё на один шаг, благодаря последним исследованиям ЦЕРНа.
Тёмная материя по глубокому убеждению современной физики космоса составляет ~ 85 % всей плотности массы в известной Вселенной. Неуловимое вещество является "тёмным", потому что учёные до сих пор никак не могли обнаружить его и взаимодействовать с ним каким-либо значимым образом. Но недавний эксперимент проведённый в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН), продемонстрировал новую методику для захвата и измерения чрезвычайно редкого распада субатомной частицы.
И эти уникальные результаты, представленные сегодня на семинаре в ЦЕРНе, показали, насколько точно физики могли провести знаковые измерения этого процесса, которые безусловно могут намекнуть на Новую физику, выходящую за рамки Стандартной модели, разработанной в далёких 1970-х годах.
Чтобы лучше понять простому обывателю нахождение тёмной материи в космическом пространстве, - представьте себе её частицы размером с планету, объясняют физики
Стандартная модель по-прежнему жива и используется учёными для описания фундаментальных сил и строительных блоков Вселенной.
Это большой шаг вперёд для области физики элементарных частиц, он позволит нам исследовать новые способы понимания нашей Вселенной
Профессор Кристина Лаццерони
То есть проще говоря, физики безумно рады, что им не пришлось ломать старую теорию взаимодействия эл. частиц в космосе. Они сумели объединить Стандартную модель с Новой физикой. Так как она не может объяснить всех процессов взаимодействий с тёмной материей, природа которой пока до конца не изучена. Больше всего учёных беспокоит происхождение и имеющийся дисбаланс: материя-антиматерия.
Учёные долгое время искали расширения для Стандартной модели, способной хоть как-то предсказывать новые частицы или взаимодействий, которые объясняют эти явления. Новое измерение выполнено в лаборатории физики эл. частиц ЦЕРНа командой, что возглавляет университет Бирмингема. Целью эксперимента, с названием NA62, было изучение субатомных частиц каона.
Этот прорывной эксперимент бросил вызов пятой фундаментальной силе Вселенной! Тёмная материя Новой физики, выходит за рамки Стандартной модели, разработанной в 1970-х годах. Её частицы содержат странный кварк и особый способ, которым они превращаются в другие типы и виды частиц с экстремальными шансами около одного из 10 млрд.
Этот редчайший процесс подробно предсказан и описывается Стандартной моделью с неопределенностью менее 10 %, это означает, что любое отклонение от такого предсказания является захватывающим пределом и ясным признаком новой физики.
Учёные, - объединив наборы данных 2016-2017 годов из команды CERN обнаружила, что частота этого процесса должна составлять не более коэффициента 24,4 в 100 миллиардах K+ распадов.
Этот комбинированный результат совместим с предсказанием Стандартной модели и позволяет учёным физикам накладывать ограничения на теории сверх стандартных моделей, которые предсказывают частоты, большие, чем эта верхняя граница. В таком случае, команде ЦЕРНа нужно в срочном порядке начать разрабатывать Сверх физику, что она могла бы объяснить сверх стандартные модели не ломая прежнего уклада квантовой физики.
К сведению сказать: антивещество-"злой близнец" материи оценивается в £ 50 трлн. за грамм. Поэтому, получив его можно неслыханно обогатится и очень продвинуться в изучении ядерных взаимодействий.
Физики создали процесс распада каона называемый "золотым каналом", это сочетание ультра-редких и превосходно предсказанных в Стандартной модели. Его очень трудно уловить, и это имеет реальные перспективы для ученых, ищущих и познающих новую физику.
"Путём захвата точного измерения распада идентифицируются отклонения от прогноза Стандартной модели. Новый результат имеет ограниченную статистику, но уже позволил начать накладывать ограничения на некоторые новые физические модели. Эксперимент проходил в течение трех лет на площадке ЦЕРН во Франции, в нём задействовали около 200 ученых из 27 учреждений.
Познание тёмной материи считается большим шагом вперёд для науки и физики элементарных частиц. Напомним, исследовательская цель заключалась в точном измерении процесса распада частицы каона на пион и нейтрино–анти-нейтринную пару с помощью протонного пучка от Супер-протонового синхротрона (SPS) ЦЕРНа.
Каоны создаются при сталкивании протонов высоких энергий из СФС в неподвижную бериллиевую мишень. Такое действие создает пучок вторичных частиц, что содержит и распространяет почти 1 млрд. частиц в сек., около 6 % из которых являются каонами. Команда ЦЕРНа должна работала осторожно, чтобы избежать всего, что могло бы повлиять на чрезвычайно важный результат.
Поэтому эксперимент провели как "слепой анализ", где физики первоначально только смотрят на фон, чтобы проверить правильное понимание различных источников.
Только после того, как они удовлетворены этим, была исследована область данных, в которой их что называется, ожидал сигнал.
Это "открытие слепого ящика" физики осуществили 10 сентября на международной конференции по физике каонов, проходившей в Перудже, Италия.
Профессор Лаццерони добавил: "Это стало возможным благодаря огромным усилиям сплочённой команды всех сотрудничающих институтов и постоянной поддержке CERN.”