Барионную асимметрию объяснили двойником бозона Хиггса

Рождение бозона Хиггса в столкновении протонов на LHC
Рождение бозона Хиггса в столкновении протонов на LHC

Группа физиков из Испании, Португалии и Франции предложила новый механизм появления барионной асимметрии Вселенной. Ученые показали, что избыток обычной материи по сравнению с антивеществом мог образоваться в результате наличия у бозонов Хиггса частиц-двойников. Подробности со ссылкой на статью исследователей для журнала Physical Review Letters (также доступна в виде препринта) приводит Nature News.

В своей теории ученые опираются на предположение о том, что бозон Хиггса на самом деле не единственный. Это не противоречит экспериментальным данным, из которых следует существование как минимум одной подобной частицы: другие физики достаточно давно разрабатывают теории, где кванты хиггсовского поля могут быть разными. В новой модели предполагается, что хиггсовские частицы после Большого Взрыва возникли двух разных типов, причем одних оказалось больше, чем других. Когда начался этап формирования барионов (к ним относят протоны, нейтроны и все прочие трехкварковые частицы), это привело к тому, что обычных барионов оказалось больше, чем их античастиц.

Для процесса появления барионов, составных частиц, сначала должно было произойти разделение электромагнитного, сильного и слабого взаимодействия. В горячей и плотной ранней Вселенной эти три поля были неотличимы друг от друга и именно бозон Хиггса сыграл в их разделении ключевую роль. Из-за своей способности взаимодействовать с квантами слабого поля (W- и Z-бозоны) и кварками бозон Хиггса придал этим частицам массу, в то время как фотон, квант электромагнитного поля, остался с нулевой массой. Массивные кванты, в свою очередь, не могли передавать взаимодействие на неограниченное расстояние, ограничив действие слабого поля масштабом элементарных частиц.

Так как разные бозоны Хиггса по-разному влияли на процесс разделения полей, результат их воздействия тоже мог отличаться. Исследователи подчеркивают, что асимметрия барионной материи может быть естественным следствием асимметрии бозонов Хиггса, но их предложение не является единственным возможным объяснением. Причины барионной асимметрии до сих пор не установлены, однако ряд теорий предполагает либо асимметрию в некоторых реакциях (определенные процессы взаимодействия частиц более вероятны, чем другие), либо даже неравномерное распределение обычной материи и антивещества во Вселенной. Последняя гипотеза, предполагающая наличие больших и заполненных антивеществом участков, впрочем, рассматривается как маловероятная из-за отсутствия экспериментальных данных в ее пользу.

Наука и техника00:0630 ноября 2017
Красноармейцы в финском плену. Лагерь в области Париккала

«Красноармейцы — голодные и нищие колхозники»

Сталин обрек тысячи солдат на мучительную смерть и подарил Финляндию Гитлеру
Израиль? Нет, спасибо
Ненависть к евреям объединила черных, геев, мусульман и любителей свастики
Белые рабыни
Мигранты годами насилуют британских девочек. Полиция боится обвинений в расизме
Слава богу
Мормоны вербуют мертвецов, обучают детей сексу и веруют в Христа-американца
Найди китайца
Ловкий азиат научит россиян прятаться от властей
Алена Долецкая«Это же кровь из глаз!»
Алена Долецкая о пиджаке Путина, аресте Ходорковского и своей новой работе
Сексуальная контрреволюция
Скандалы с изнасилованиями убивают юмор и скоро уничтожат культуру