РФ и ЕС применили системы ИИ для поиска "новой физики" в свойствах мезонов

МОСКВА, 4 сентября. /ТАСС/. Российские и европейские физики использовали системы ИИ для поиска ранее неизвестных сил природы и процессов, выходящих за пределы Стандартной модели физики частиц, в превращениях D-мезонов в частицы антиматерии. Эти расчеты указали на отсутствие "новой физики" в данных процессах, сообщила пресс-служба НИУ ВШЭ.

"Мы объединили данные десятков экспериментов и видим, что все результаты согласуются со Стандартной моделью. Это значит, что если новая физика и существует, ее частицы настолько тяжелые, что их влияние на подобные процессы почти не проявляется. Чтобы заметить даже такие слабые эффекты, нужно продолжать накапливать статистику и повышать точность измерений", - заявил заведующий Научно-учебной лабораторией методов анализа больших данных Института ИИ и цифровых наук ФКН НИУ ВШЭ Денис Деркач, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Деркач и другие исследователи пришли к такому выводу в рамках масштабного проекта по объединению данных с десятков крупных научных экспериментов по изучению свойств так называемых D-мезонов, которые содержат в себе так называемый "очарованный" c-кварк. Эти частицы способны спонтанно превращаться в аналогичные им по свойствам античастицы, что делает их удобным инструментом для поиска малейших различий между материей и антиматерией.

Руководствуясь этой идеей, ученые проанализировали и объединили при помощи ИИ результаты наблюдений за подобными трансформациями D-мезонов, которые были проведены на детекторе LHCb в составе Большого адронного коллайдера и японской установкой Belle II. Оказалось, что превращения мезонов в античастицы происходят крайне редко - примерно 4 раза на 1 тыс. распадов, а разница в скорости распадов частиц и античастиц составляет около 6 на 1 тыс.

По словам исследователей, эти значения полностью соответствуют предсказаниям Стандартной модели, что исключает наличие "новой физики" в данных превращениях D-мезонов и не позволяет объяснить почти полное отсутствие антиматерии в современной Вселенной. Также проведенный учеными анализ сильно сузил поле поиска ранее неизвестных сил природы и указал на то, что если они существуют, их переносчики будут обладать очень большой массой. Их поиски потребуют создания новых ускорителей и методик наблюдений, подытожили Деркач и другие ученые.

"Вселенская" пропажа антиматерии

Космологи предполагают, что Вселенная в первые мгновения жизни содержала примерно равное количество материи и антиматерии. Если это действительно было так, то мироздание не должно было бы существовать, так как все частицы материи и антиматерии должны были уничтожить друг друга еще в первые мгновения после Большого взрыва. Ученые уже много десятилетий дискутируют о том, почему этого не произошло и почему антиматерии практически нет в обозримой Вселенной.

В частности, многие ученые предполагают, что частицы материи и антиматерии могут очень незаметно, но существенно отличаться друг от друга по некоторым физическим свойствам, что потенциально объяснило бы пропажу антиматерии. Для поиска подобных аномалий ученые изучают взаимодействия частиц антиматерии с "обычной" материей, а также с различными силами природы, при помощи ускорителей частиц и приборов на борту МКС.