Как стать автором
Обновить
  • по релевантности
  • по времени
  • по рейтингу

Учёные исключили ультралёгкие бозоны из кандидатов на тёмную материю

Научно-популярноеФизика

Учёные из лазерно-интерферометрической гравитационно-волновой обсерватории LIGO исключили существование очередного кандидата на роль частиц тёмной материи – т.н. ультралёгких бозонов, частиц, чья масса не превышает 10-11 эВ. Это было сделано за счёт наблюдения за чёрными дырами. Препринт работы был опубликован на сайте arxiv.org.

Тёмная материя – вид материи, отвечающей за четверть массы всего вещества Вселенной, но взаимодействующей с обычным веществом только посредством гравитации. Поиски частиц этой материи пока не увенчались успехом – учёные один за другим исключают различных кандидатов.

По текущим теориям, если частицы тёмной материи вообще существуют, они не подвержены электромагнитному взаимодействию, хотя, возможно, подвержены сильному и слабому взаимодействию. Также они не могут быть массивными, иначе они со временем распадались бы, и мы бы наблюдали признаки этого. Поэтому на роль таких частиц могут претендовать три кандидата – мелкие чёрные дыры, стерильные нейтрино и очень лёгкие бозоны.
Читать дальше →
Всего голосов 14: ↑14 и ↓0 +14
Просмотры2.2K
Комментарии 0

Претендент на теорию всего — Е8 геометрия

Научно-популярное

Единая геометрическая теория — часть 1


Теории объединения взаимодействий


В самом деле вопрос о теории всего или теории объединения всех фундаментальных взаимодействий (электромагнитное, слабое, сильное, гравитационное, кстати первые три поддаются нынешним теориям объединения) в единую теорию является наверное одним из основных вопросов современной теоретической физики. В этой статье пойдет речь о кандидате на решение данного вопроса, а именно о единой геометрической теории E8. Что же это такое?
Читать дальше →
Всего голосов 57: ↑56 и ↓1 +55
Просмотры2.9K
Комментарии 20

No Higgs is good Higgs! – Что делать, если нет бозона Хиггса?

Научно-популярноеФизика
Перевод
Предлагаю вашему вниманию перевод недавнего сообщения из блога Quantum Diaries авторства Pauline Gagnon. Надеюсь, он поможет унять споры о необходимости строительства 27-километровой махины и отсутствия результатов до сих пор. Кроме того, приглашаю желающих присоединиться к LHC@home и посодействовать появлению этих самых результатов.


Многое было сказано о бозоне Хиггса – преимущественно, насколько круто было бы его найти. Но что, если мы так и не найдем его? На самом деле, и это будет великим открытием.

Нахождение бозона Хиггса или опровержение теории его существования будут одинаково полезны, как напомнил аудитории недавней конференции International Europhysics Conference of High Energy Physics президент CERN («CERN Director General» – глава некоммерческой организации) Rolf Heuer. Любой результат принесет удовольствие: ведь работа выполнена! Но исключение бозона Хиггса (или хотя бы одного из видов, предсказанных Стандартной Моделью – нашей текущей теоретической моделью) направит ученых-теоретиков в правильное русло. Ведь нам нужен не столько бозон Хиггса, как таковой, сколько понимание, как это все работает.

Читать дальше →
Всего голосов 58: ↑57 и ↓1 +56
Просмотры1.4K
Комментарии 75

В CERN открыли бозон Хиггса? (UPD)

Научно-популярное
Безусловно, что судить о серьёзных технических результатах, стоящих буквально на самом переднем краю современной физики, по статьям популярного издания — довольно сомнительное занятие, поэтому придётся выражаться осторожно.

Источник «Газеты.Ru» в коллаборации CMS подтверждает, что бозон Хиггса открыт. Об этом за день до официального сообщения заявили несколько источников в разных странах. Сегодня стало известно, что Питер Хиггс приглашен на завтрашний семинар. Неясны выводы из открытия – либо это последний «кирпичик» существующей сегодня модели, либо это дверь в неведомые бездны «новой физики».

Если выражаться более точно, то ситуация выглядит следующим образом: Европейская организация ядерных исследований (CERN) согласно выпущенному 22 июня пресс-релизу намерена 4 июля провести научный семинар, целью которого является публичное представление отчёта относительно поисков бозона Хиггса за последний год. Суть исследований заключалась в накоплении и анализе данных экспериментов ATLAS и CMS (кодовые имена главных экспериментов, проводимых на Большом Адронном Коллайдере). В декабре 2011 года представлены результаты, согласно которым бозон Хиггса в случае своего существования обладает энергией в районе 116-131 ГэВ — это было заявлено коллаборацией (т.е. группой физиков) ATLAS, — или 115-127 ГэВ, согласно данным коллаборации CMS. Таким образом был сделан вывод, что оба эксперимента свидетельствуют о возможном нахождении частицы в пределах 124-126 ГэВ.
Узнать подробности
Всего голосов 118: ↑109 и ↓9 +100
Просмотры786
Комментарии 143

Опубликованы спецификации Международного линейного коллайдера

Энергия и элементы питания


На официальном сайте Международного электрон-позитронного линейного коллайдера опубликован технический проект (Technical Design Report) для строительства этого сооружения. Теперь, после публикации документа, можно немедленно приступать к строительству, как только будет выбрано место для него.
Читать дальше →
Всего голосов 56: ↑51 и ↓5 +46
Просмотры29.1K
Комментарии 65

ЦЕРН планирует построить коллайдер, который в 3 раза больше и в 7 раз мощнее БАК

Физика
На следующей неделе в Женеве состоится первая встреча рабочей группы ЦЕРН по созданию нового коллайдера. Предполагается, что длина его окружности составит от 80 до 100 км против 26,7 км Большого адронного коллайдера, а максимальная энергия разгоняемых частиц составит около 100 тераэлектронвольт против 14 ТэВ у БАК. Когда именно будет построен новый коллайдер, и каковы будут его точные характеристики, пока говорить рано. Для сравнения — от начала работы над проектом БАК до ввода его в эксплуатацию прошло 25 лет.

image
Читать дальше →
Всего голосов 28: ↑28 и ↓0 +28
Просмотры26.5K
Комментарии 19

Большой адронный коллайдер вновь запущен

Научно-популярноеФизика

БАК. 5 апреля 2015 года. Столкновение частиц с коллиматором

После двухлетнего перерыва учёные из ЦЕРН вновь запустили Большой адронный коллайдер. Сегодня примерно в 10:47 CET (12:47 мск) первый пучок протонов прошёл по 27-километровому туннелю на скорости, близкой к скорости света. В 12:27 CET (14:27 мск) был запущен второй пучок частиц во встречном направлении. Энергия инжекции в обоих случаях составила 450 ГэВ.

Запуск состоялся на неделю позже запланированного из-за короткого замыкания в цепях одного из сверхпроводящих магнитов. Причиной замыкания стал металлический предмет, попавший в трубу, которая соединяет электромагнит с диодной коробкой. Неисправность устранили с первого раза, направив импульс сильного электрического тока, он испарил металлическую частицу.
Читать дальше →
Всего голосов 17: ↑16 и ↓1 +15
Просмотры13.8K
Комментарии 18

Физики-экспериментаторы бросят вызов Стандартной модели

Физика
image

Международная группа физиков-экспериментаторов COMET из 37 институтов, представляющих 12 стран, в которую входят и российские учёные, готовятся к эксперименту, который должен доказать неполноту Стандартной модели. Для этого учёные обновляют и модифицируют японский ускоритель частиц J-Park. Начать работу новое оборудование должно в 2016 году, а приступить к обработке результатов планируется с 2020 года.

«В 2012 году на Большом адронном коллайдере был открыт бозон Хиггса. Однако с тех пор других эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели, обнаружено не было,— говорит руководитель эксперимента COMET, профессор университета Осаки Ёшитака Куно. — Одним из способов сделать это является поиск очень редких процессов, вероятность которых достигает 10-16. Мы ищем переход электрона в мюон. Никогда раньше он зафиксирован не был. И если нам удастся найти его, это будет большим прорывом в физике элементарных частиц».
Читать дальше →
Всего голосов 30: ↑19 и ↓11 +8
Просмотры10.7K
Комментарии 7

Стандартная модель элементарных частиц для начинающих

Научно-популярноеФизика
«Мы задаёмся вопросом, почему группа талантливых и преданных своему делу людей готова посвятит жизнь погоне за такими малюсенькими объектами, которые даже невозможно увидеть? На самом деле, в занятиях физиков элементарных частиц проявляется человеческое любопытство и желание узнать, как устроен мир, в котором мы живём» Шон Кэрролл

Если вы всё ещё боитесь фразы квантовая механика и до сих пор не знаете, что такое стандартная модель — добро пожаловать под кат. В своей публикации я попытаюсь максимально просто и наглядно объяснить азы квантового мира, а так же физики элементарных частиц. Мы попробуем разобраться, в чём основные отличия фермионов и бозонов, почему кварки имеют такие странные названия, и наконец, почему все так хотели найти Бозон Хиггса.
Читать дальше →
Всего голосов 43: ↑41 и ↓2 +39
Просмотры56.4K
Комментарии 58

Физики из ЦЕРН, возможно, наткнулись на неизвестную элементарную частицу

Научно-популярноеФизика
image
Визуализация данных эксперимента

Две независимых команды физиков из ЦЕРН, Европейской организации по ядерным исследованиям, работающие на Большом адронном коллайдере, сообщили о наблюдении следов неопознанной частицы, не предсказанной Стандартной моделью. В случае подтверждения их находки она может стать крупнейшим открытием в физике.

Пока что учёными высказываются два предположения. Потенциальная новая частица может оказаться более тяжёлой версией бозона Хиггса, ответственного за массу, либо гравитоном – переносчиком гравитации.

Правда, пока рано открывать шампанское: измерения подвержены статистическим погрешностям и различным ошибкам. В 2012 году учёные уже столкнулись с тем, что по результатам измерений нейтрино двигались быстрее скорости света – а потом оказалось, что проблема была в недостаточно хорошем оптическом кабеле.

Кайл Кранмер [Kyle Cranmer], физик из Нью-Йоркского университета отмечает, что сейчас в ЦЕРН вряд ли можно найти специалиста, считающего, что полученных данных достаточно для того, чтобы однозначно утверждать об открытии. С другой стороны, подтверждение полученных данных может вызвать революцию в науке.
Читать дальше →
Всего голосов 25: ↑21 и ↓4 +17
Просмотры17.8K
Комментарии 13

Новая элементарная частица может разрешить загадку исчезнувшего лития

Научно-популярноеФизика
image

Новая элементарная частица X, не предсказанная Стандартной моделью, может объяснить загадку расхождения предсказаний по поводу количества лития во Вселенной с его наблюдаемым количеством. Об этом в своей работе сообщила международная команда физиков, работающая под руководством Максима Поспелова из Канадского института теоретической физики.

Загадка недостачи лития заключается в том, что в сравнении с предсказанным количеством этого вещества, которое должно было образоваться вскоре после Большого взрыва, его во Вселенной наблюдается в три раза меньше. Существование новой частицы ещё не подтверждено, а физики уже назначили её ответственной за исчезновение лития.

Согласно теории нуклеосинтеза Большого взрыва (первичного нуклеосинтеза), вскоре после этого эпохального события (в промежутке от 10 секунд до 20 минут) протоны и нейтроны начали объединяться в ядра. В результате появился дейтерий, большое количество гелия-4 и немного гелия-3. Их комбинация породила бериллий-7, который затем распался до лития-7.
Читать дальше →
Всего голосов 20: ↑16 и ↓4 +12
Просмотры21.2K
Комментарии 37

Физики из ЮАР уловили признаки тяжёлого бозона Мадала, который взаимодействует с обычной и тёмной материей

Научно-популярноеФизика

Признаки тяжёлых бозонов массой около 270 и 750 ГэВ по результатам обработки экспериментальных данных ATLAS и CERN. Иллюстрация из ежегодного отчёта южноафриканской группы ЦЕРН за 2015-2016 гг (стр. 22)

Два отдельных эксперимента на детекторе ATLAS и компактном мюонном соленоиде (CMS) в Большом адронном коллайдере ЦЕРН дают основания предполагать существование новой элементарной частицы массой около 270 ГэВ. Согласно расчётам теоретических физиков из Южно-Африканской Республики, Индии и Швеции, для нового бозона среднеквадратичное отклонение от математического ожидания по абсолютной величине не превышает три сигма, т.е. вероятность попадания очередного фактического значения в доверительный интервал составляет 99,7%.
Читать дальше →
Всего голосов 29: ↑22 и ↓7 +15
Просмотры14.6K
Комментарии 12

Не потеряли ли на Большом адронном коллайдере свидетельства наличия новой физики?

Golovanov.netНаучно-популярноеФизика
Перевод


Детектор частиц ATLAS на БАК в Европейском центре ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве, Швейцария. БАК, построенный внутри подземного туннеля окружностью в 27 км, является крупнейшим и мощнейшим ускорителем частиц и крупнейшей машиной в мире. Но он способен записывать лишь малую долю собираемых им данных.

В Большом адронном коллайдере протоны одновременно кружатся по часовой и против часовой стрелки, и сталкиваются друг с другом, двигаясь при этом со скоростью, составляющей 99,9999991% от скорости света. В двух точках, где по схеме должно происходить наибольшее количество столкновений, построены огромные детекторы частиц: CMS и ATLAS. После миллиардов и миллиардов столкновений, произошедших на таких огромных энергиях, БАК позволил нам продвинуться дальше в нашей охоте за фундаментальной природой Вселенной и пониманием элементарных строительных блоков материи.

В сентябре прошлого года БАК отметил 10 лет своей работы, открыв бозон Хиггса, что стало его главным достижением. Но, несмотря на эти успехи, на нём не было обнаружено никаких новых частиц, взаимодействий, распадов или новой фундаментальной физики. А что хуже всего – большая часть данных, полученных с БАК, навсегда теряется.
Читать дальше →
Всего голосов 32: ↑24 и ↓8 +16
Просмотры16.5K
Комментарии 80

Не все частицы и античастицы можно разделить на материю и антиматерию

Научно-популярноеФизика
Перевод


Чем меньшие масштабы мы изучаем, тем более фундаментальные знания о природе нам открываются. Если бы мы могли понять и описать самые мелкие из существующих объектов, мы могли бы построить на этой основе понимание крупных. Однако мы не знаем, существует ли предел минимизации пространства.

В нашей Вселенной существуют правила, нарушения которых мы ещё ни разу не наблюдали. Мы ожидаем, что некоторые из них никогда не нарушались. Ничто не может двигаться быстрее света. При взаимодействии двух квантов энергия всегда сохраняется. Нельзя создать или уничтожить импульс и угловой момент. И так далее. Но некоторые из этих правил, хотя мы этого и не видели, в какой-то момент прошлого должны были нарушиться.

Одно из них – симметрия материи и антиматерии. Каждое взаимодействие, в котором рождаются или уничтожаются частицы материи, уничтожает или порождает равное количество их двойников из мира антиматерии – античастицы. Учитывая, что наша Вселенная почти полностью состоит из материи, и почти не содержит антиматерии (нет никаких звёзд, галактик или стабильных космических структур, состоящих из антиматерии), эта симметрия, очевидно, была нарушена в прошлом. Однако как именно это произошло, остаётся тайной. Загадка асимметрии материи/антиматерии остаётся одним из величайших открытых вопросов физики.
Читать дальше →
Всего голосов 35: ↑33 и ↓2 +31
Просмотры10.8K
Комментарии 100

Виртуальных частиц не существует

Научно-популярноеФизика
Перевод

И бесконечного количества пар «частица-античастица» в вакууме тоже нет.

Выражение «виртуальная частица» часто попадается в физике и в научно-популярных объяснениях квантовой теории поля. Но на самом деле виртуальных частиц как таковых не существует. Сегодня мы поговорим о том, зачем (и в каком виде) нужны виртуальные частицы, и почему их не существует. 

Читать далее
Всего голосов 62: ↑52 и ↓10 +42
Просмотры27.1K
Комментарии 117

Революционный эксперимент и новая физика

SkillFactoryЧитальный залНаучно-популярноеФизика
Перевод

Стандартная модель физики — это безобразная, уродливая теория. Казалось бы, окончательная теория Вселенной должна быть упорядоченной, простой и красивой, но вместо этого Стандартная модель имеет 36 кварков и антикварков, 23 регулируемых параметра и 3 отдельных поколения частиц. Это неудобная и далеко не простая теория. И всё же, какой бы неприглядной она ни была, она проходила испытание за испытанием в течение последних 50 лет. Стандартная модель — одна из наиболее хорошо проверенных теорий физики, предсказывающая существование частиц, таких как бозон Хиггса, и за неё было получено более 50 Нобелевских премий.

Приятного чтения
Всего голосов 17: ↑15 и ↓2 +13
Просмотры13.8K
Комментарии 20