Еще один бозон Хиггса предположил физик из Санкт-Петербурга. Согласно предложенной гипотезе, эта новая базовая частица должна весить почти в четыре раза больше, чем стандартная «божественная частица». Прогноз, сделанный в этой работе, вероятно, приблизит нас на один шаг к пониманию загадки темной материи и заполнит ряд пробелов в Стандартной модели, которая определяет взаимодействие всех основных частиц. Результаты исследования были представлены в журнале Physics Letters B и стали возможными благодаря гранту Российского научного фонда (РНФ).
Стандартная модель позволяет исследователям прогнозировать еще не открытые свойства материи и пытаться «создавать» новые. Это также позволяет им описывать процессы, происходящие вокруг нас, на уровне мельчайших частиц. Это напоминает микрокосмическое объяснение «матрицы» нашей вселенной. В основе этой теории лежит небольшое количество постулатов, описывающих строение и взаимодействия элементарных частиц. Эти постулаты неоднократно и точно (с точностью до сотых долей процента) подтверждались в тестах.
Эпоха важных открытий элементарных частиц, похоже, подошла к концу с открытием в ЦЕРН ранее ожидаемого бозона Хиггса, «частицы Бога», с которой, возможно, начался космос. Стандартная модель все еще вызывает вопросы, потому что она не может полностью объяснить некоторые события. Например, непонятно, почему во Вселенной почти нет антиматерии (проблема барионной асимметрии Вселенной), нейтрино имеют ненулевую массу, несмотря на то, что ими можно пренебречь, вакуум Стандартной модели оказывается метастабильным (измеренная масса частицы Хиггса лежит в малой области между границами устойчивости и неустойчивости вакуума), а масса бозона Хиггса относительно мала, несмотря на ожидаемый вклад.
«Гипотеза о том, что существует больше бозонов Хиггса, влияющих на «стандартный», относительно устарела, но, тем не менее, интригует. Вышеуказанные противоречия могут быть «одним махом» объяснены расширением Стандартной модели по крайней мере на одну такую частицу. работ на эту тему много, но вопрос о массе второго бозона Хиггса особенно важен, потому что он напрямую влияет на наше понимание того, как решать задачи на уровне количественных предсказаний и как знать, по каким признакам искать такую частицу в Эксперименты на Большом адронном коллайдере» По словам Сергея Афонина, кандидата технических наук, руководителя проекта и автора новой работы, финансируемой за счет гранта РНФ.
Массу второго вымышленного бозона Хиггса можно было предсказать благодаря теоретической модели, созданной исследователем. Теория основана на гипотезе о том, что бозон Хиггса может быть составной частицей, части которой чрезвычайно тесно связаны, подобно тому, как кварки тесно связаны внутри протонов и нейтронов.
В общем, значение массы стабилизируется размером «внутренних компонентов», и концепция «составного бозона Хиггса» часто используется для решения проблемы стабилизации его массы, предлагая «защиту» от быстро растущего вклада квантовые поправки. Некоторые универсальные черты, которые при определенных допущениях позволяют определять систему без знания точной природы этих «частей», могут проявляться при очень сильной связи «структурных частей» друг с другом. Это основа так называемого голографического подхода, который возник в теории струн и теперь используется в квантовой теории поля. Модель строилась в рамках параметров такого подхода. Первоначально она была успешно опробована на описании масс данных в памяти исследователя.
Хотя это еще предстоит доказать, расчеты показали, что масса второго бозона Хиггса примерно в четыре раза больше массы первого. Следовательно, маловероятно, что его можно назвать «частицей Бога» так же, как стандартный бозон Хиггса. Нынешний уровень соответствия между теорией и экспериментом показывает, что частицы в Стандартной модели почти или никогда не взаимодействуют напрямую с какими-либо другими фиктивными частицами. Бозон Хиггса является исключением, для которого в настоящее время нет существенных экспериментальных ограничений. Это говорит о том, что второй бозон Хиггса Стандартной модели существенно взаимодействует только с существующим бозоном Хиггса и не способствует производству масс других фундаментальных частиц.
Очень радует, что Российская наука не стоит на месте, а идет вперед!