Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
21 октомври 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Физиците не успяха да намерят следи на частицата, която взриви Вселената

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 13 юни 2017 в 13:3939902
Снимка: CERN

Един скорошен опит да се намери теоретичната частица, отговорна за началото на бързото разрастване на Вселената, който не постигна нищо, подлага под въпрос самото й съществуване на частицата, пише ScienceAlert.

Все още има малка вероятност частицата да се окаже по-тежка от очакваното или да изглежда по друг начин, което ще наложи физиците да потърсят други теории за разгадаване на една от най-големите мистерии на Вселената.

Физици от Института по ядрена физика към Полската академия на науките и Университета на Цюрих търсят следи на лека форма на частица наречена инфлатон в данните, събрани по време на експерименти с помощта на Големия адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН през 2011 г. и 2012 година.

В първите мигове след Големия взрив Вселената се е разширявала дори милиарди милиарди милиарди пъти по-бързо от днес. Източникът на енергия за тази експанзия е инфлатонно поле, всепроникващо енергийно поле, подобно на полето на Хигс. Преносител на взаимодействията с полето на Хигс е частицата Хигс, която е открита в LHC през 2012 г. и има маса 125 GeV.

Преносител на взаимодействията с инфлатонното поле е инфлатонът, хипотетична досега ненаблюдавана частица. По подобие на известния си братовчед, бозонът на Хигс, инфлатонът (ако има такъв) ще бъде твърде скаларен бозон и с много кратък живот, за да се наблюдава директно.

Теоретиците са изчислили от данните за частицата Хигс, че инфлатонът е по-лек от Хигс бозона. Ако такъв лек инфлатон наистина съществува, трябва да се търсят доказателства в разпада на B+ мезоните, които от своя страна възникват в продукта на разпадите в сблъсъците на протоните в LHC.

Но за съжаление е намерено нищо, никакви следи от леки инфлатони.

Това изследване е публикувано в Physical Review.

През 1981 г. физик на име Алън Гът предполага, ако Вселената се разраства бързо за кратък период от време, докато все още е млада и гореща. В неговия модел Вселената се разширява първоначално бавно, защото трябва да е имало време, когато фрагментите, наблюдавани днес, да си взаимодействат и да изравнят температурата си. Според Гът в някакъв момент обаче трябва да е имало много кратко, но изключително бързо разрастване на пространство-времето. Трябва да е имало силото поле, отговорно за тази инфлация, която разширява Вселената до такава степен, че днес тя показва една забележителна хомогенност като например температурата на космическия микровълнов фон.

Гът въвежда инфлатрона, частица, която да изтласква пространството за много малка част от секундата, преди да изчезне от Вселената и тя започне да се разширява много по-постепенно под влиянието собствената си космологична константа.

"Дълго време като добър кандидат за ролята на инфлатрона се разглеждаше известният бозон на Хигс. Но когато през 2012 г. Хигс бозонът бе наблюдаван в LHC, той се оказа твърде тежък", разказва Марчин Кшашст (Marcin Chrzaszcz) от Полската академия на науките.  "Ако частицата Хигс бе отговорна за инфлацията, днес реликтовото лъчение щеше изглежда по-различно, отколкото в момента се наблюдава от спътниците СОВЕ, WMAP и "Планк", - ко,ментира д-р Кшашст.

Теоретиците предлагат решение на тази ситуация - инфлатонът ще бъде изцяло нова частица със свойствата на Хигс, но с много по-малка маса. В квантовата механика има частици, които могат да осцилират - те циклично се трансформират една в друга. Инфлационен модел, конструиран по този начин ще има само един параметър, описващ честотата на осцилация/ трансформация между инфлатона и Хигс бозона.

"Масата на новия инфлатон може да бъде достатъчно малка, че частицата да се появи в разпадането на B+ мезоните. Мезоните са частици, регистрирани многократно в детектора LHCb на Големия адронен колайдер. Затова решихме да потърсим разпади на мезони, случили се при взаимодействия на инфлатона в данните, събрани в LHC в периода 2011-12",  - разказва докторант Андреа Маури (UZH) от Университета на Цюрих.

Ако леките инфлатони действително съществуват, B+ мезоните понякога ще се разпадат в каони (K+ мезони) и частица Хигс, която ще се превърне в инфлатон в резултат на осцилацията. След като измине няколко метра в детектора, инфлатонът ще се разпадне на две елементарни частици - мюон и антимюон. Детекторът LHCb няма да запише присъствие на Хигс или инфлатон. Изследователите обаче очакват да видят излъчване на каони и съответно появата на мюон-антимюон двойки.

"Според параметъра, описващ честотата на осцилацията инфлатон-Хигс, ходът на разпада на B+ мезоните трябваше да бъде малко по-различен. В нашия анализ разгледахме разпада на близо 99% от възможните стойности на този параметър - и не намерихме нищо. Затова може да се каже с голяма сигурност, че лекият инфлатон просто не съществува", заключава д-р Кшашст.

Хигс бозонът все още може да се намери в осцилацията си с инфлатона в тези останали 1% от стойностите и в бъдещите анализи на по-новите данни физиците или ще го забележат, или да го изключат.

Съществува също така и възможността да е много по-тежък от предвиденото или да не се държи точно така, както предвиждат физиците.

Възможно е и хипотетичният инфлатон да не съществува. Кой ще ни върне обратно в изходна позиция и ще продължим да се питаме защо когато погледнем нагоре към небето фонът на Вселената изглежда толкова невероятно равномерен.


Препоръчани материали
al-ien4
Рейтинг : 1179
14.06 2017 в 17:14 2
+ 1
- 0
Разбира се, един форумен трол, знае и предлага повече от "цялата модерна астро/физика"...
Не е изненада за никой.
+ 0
- 3
Ще намерят най много майка си.... Тея абсолютни спекулации за взрив от нищото нямат никакъв начин за емпирично доказване. Единствено компютърни симулации, огромна доза спекулации и предположения. В общи линии цялата модерна астро/физика е основана на такива "хвърчащи" принципи....
 
Още от : Новини

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.