Объяснение природы темной материи остается одной из главных задач физики элементарных частиц. Физики уже придумали сотни теорий за пределами Стандартной модели, которые включают в себя частицы-кандидаты в темную материю. Но до сих пор совершенно неясно, какая из них относится к нашему миру. К счастью, практически у всех этих теорий есть важное свойство: их можно проверять тремя взаимодополняющими способами (рис. 1). Во-первых, это аннигиляция частиц темной материи в обычные частицы, — либо в горячей ранней Вселенной, либо сейчас, в местах скопления темной материи. Во-вторых, это их рассеяние на обычном веществе: именно такой процесс пытаются зарегистрировать детекторы темной материи. В-третьих, это...
Posts Tagged ‘ Стандартная модель ’
Фотон-фотонное рассеяние
Коллаборация ATLAS, работающая на Большом адронном коллайдере, сообщила о надежной регистрации знаменитого, но трудного для измерения процесса квантовой электродинамики — рассеяния света на свете. Это удалось сделать после обработки данных по столкновению тяжелых ядер большой энергии в 2015 году. Измеренные характеристики процесса в пределах погрешностей совпадают с предсказаниями Стандартной модели. Процесс упругого столкновения двух фотонов γγ → γγ, или «рассеяние света на свете», — это один из знаменитых примеров того, как квантовые эффекты меняют законы классической электродинамики. В рамках обычной оптики два луча света, проходящие друг сквозь друга в вакууме, никак не взаимодействуют, не влияют друг на друга. В квантовой теории поля...
Циклическая Вселенная Стейнхардта-Тьюрока
Согласно общепринятой космологической концепции, теории Большого взрыва, наша Вселенная возникла из экстремального состояния физического вакуума, порожденного квантовой флуктуацией. В этом состоянии не существовало ни времени, ни пространства (или они были спутаны в пространственно-временную пену), а все фундаментальные физические взаимодействия были слиты воедино. Позже они разделились и обрели самостоятельное бытие — сначала гравитация, затем сильное взаимодействие, а уже потом — слабое и электромагнитное. Теория Большого взрыва пользуется доверием абсолютного большинства ученых, изучающих раннюю историю нашей Вселенной. Она и в самом деле объясняет очень многое и ни в чем не противоречит...
Поиски темной материи. Не целиком, так по частям
Международная группа астрономов из Кембриджского университета, в которую вошли два российских исследователя, нашла и удачно опробовала изящный метод наблюдения за темной материей, который способен пролить свет на структуру этой загадочной субстанции. Международная группа астрономов из Кембриджского университета, в которую вошли два российских исследователя, нашла и удачно опробовала изящный метод наблюдения за темной материей, который способен пролить свет на структуру этой загадочной субстанции. Однако теория предсказывает, что помимо этого во Вселенной должны присутствовать и более мелкие клочки темной материи, так называемые суб-гало с массой «всего» тысячи и миллионы масс Солнца,...
Наше глубокое непонимание Вселенной
Физика уже заждалась своей давно запланированной встречи с будущим — опять и снова, снова и опять кое-кто опаздывает. Самые последние, самые чувствительные поиски частиц, из которых, как мы думаем, могла бы состоять темная материя — невидимая субстанция, на которую приходится 85% массы в космосе — ни к чему не привели. Вимпы (WIMP, слабо взаимодействующие массивные частицы), эти крошечные субатомные частицы, прячутся лучше, чем думали физики, когда более 30 лет назад предсказывали их существование. Либо их не существует, что будет означать наше глубокое непонимание Вселенной. Многие ученые до сих пор питают...