Снимок глубокого космоса

Одной из самых больших загадок в современной физике элементарных частиц и космологии остается темная материя, которая, по наблюдениям, преобладает среди энергии вселенной. Тем не менее, она обладает крайне малым (но не нулевым) значением. Оно примерно на 120 порядков меньше, чем предполагается теоретической физикой. Решение этой проблемы, которую часто называют проблемой космологической постоянной, ускользает от теоретиков.

Двое физиков — Лоуренс Краусс из Университета штата Аризона и Джеймс Дент из Университета Луизианы-Лафайет — предполагают, что недавно обнаруженный бозон Хиггса может обеспечить физикам своеобразный «портал» на пути к решению некоторых вопросов, связанных с загадочной темной энергией.
В своей работе под названием «Качели механизма Хиггса как источник темной энергии» Краусс и Дент исследовали, как потенциальная небольшая связь между частицами Хиггса и возможными новыми частицами может быть связана с тем, что обычно подразумевают под масштабом великого объединения — масштабом примерно в 16 раз меньшим, чем размер протона, и при котором три известных не-гравитационные силы природы могут сходиться в одну теорию: они провоцируют появление другого фонового поля в дополнение к хиггсовскому полю.
Текущие наблюдения за Вселенной показывают, что ее расширение постоянно ускоряется. Но объяснить это ускорение одной лишь материей нельзя. Энергия пустого пространства могла бы производить мощные отталкивающие силы по отношению к силе притяжения, производимой материей, в том числе и темной. Темная материя, по оценкам, составляет большую часть материи вселенной. В связи с этим явлением рождается и вопрос темной энергии: предполагают, что она занимает до 70% от общей плотности энергии во Вселенной, в то время как наблюдаемая материя производит 2-5%, а оставшиеся 25% уходят в счет темной материи.
«Наша работа решает один из аспектов этой проблемы», — отмечает Краусс. — «Теперь, когда бозон Хиггса найден, у нас есть возможный «портал» в физику масштабов высоких энергий через возможные смешения новых полей, которые могут существовать на этих масштабах».


Строение атома глазами художника

Физика после бозона Хиггса: что дальше?
В марте прошлого года ученые, работающие на Большом адронном коллайдере в Европейском центре ядерных исследований в Женеве, Швейцария, обнаружили бозон Хиггса, последнюю неуловимую частицу Стандартной модели физики. Частица Хиггса, по словам Тойоко Оримото, одного из ученых команды CERN, может быть использована для объяснения того, как элементарные частицы приобретают массу.
«До открытия бозона Хиггса Стандартная модель была как головоломка без одного куска», — говорит Оримото. — «И вы примерно знаете, как должен выглядеть этот кусок».
Оримото надеется, что Большой адронный коллайдер сможет найти ответы на многие безответные вопросы в физике. «Частица Хиггса интересна», — говорит она. — «Но мое воображение больше интересует то, что за пределами Стандартной модели».
Для ученого существует два крупных вопроса без ответа: гравитация и темная материя. «Темная материя и темная энергия представляют более 95% массы вселенной, и Стандартная модель не объясняет их».
Темная материя была предложена для объяснения значительных расхождений между гравитационным поведением крупных астрономически объектов и количества зафиксированной материи, из которой они состоят. Физики подозревают, что темная материя состоит из элементарных частиц, которые сложно наблюдать в лаборатории из-за их слабой интерактивности.
Гравитация представляет собой более хорошо изученную силу, но она также невероятно слаба по неизвестным причинам. Чтобы получить представление о ее слабости, достаточно побороть гравитационное притяжение Земли, притянув к магниту крошечную скрепку. В то время как классическая физика работает на ура, объясняя как гравитация работает в макроскопических масштабах, все разваливается, когда физики пытаются рассмотреть ее работу на квантовом уровне.
Одной из наиболее убедительных теорий, часто использующихся для объяснения аномалий вроде темной материи и слабости гравитации, как отмечает Оримото, является суперсимметрия. Она гласит, что у каждой частицы в Стандартной модели имеется суперсимметричная частица-антипод. Суперсимметрия также предполагает наличие множества бозонов Хиггса, и это Оримото и ее коллегам придется проверить, исследуя открытые горизонты после находки бозона Хиггса.
Исследователи взглянут поближе на поведение хиггсова бозона, используя массивы данных, собранных на БАК. Если некоторые его свойства нельзя будет объяснить в рамках Стандартной модели, Оримото говорит, что придется рассматривать теорию суперсимметрии или другие теории физики.

Источник: http://naked-science.ru/

Серия сообщений "Тайны мироздания":
Часть 1 - Кыштымский карлик
Часть 2 - Пещера скелетов
...
Часть 19 - Мда-а...
Часть 20 - 9 самых странных экзопланет
Часть 21 - Может ли бозон Хиггса быть источником темной энергии?
Часть 22 - В центре Галактики: Небесный город, плывущий в Космосе
Часть 23 - Тайны Вселенной. Бог и Вселенная (2011)
...
Часть 39 - Инопланетные сообщества могут быть совсем не такими как мы их представляем
Часть 40 - ТУНГУССКИЙ МЕТЕОРИТ: ВСЕ ВЕРСИИ
Часть 41 - В «зоне обитания» ближайшей к Земле звезды обнаружена планета. О ее климате и возможной обитаемости

Серия сообщений "Тайны планеты":

Наш мир наполнен неразгаданными тайнами и удивительными явлениями. На блоге можно познакомиться со всеми гранями непознанного, необъяснимого и самого интересного, с тем, что всегда волновало человечество и влияло на его жизнь, но объяснения не находило. Здесь тайны планеты и Вселенной, загадки исчезнувших цивилизаций и мистика, нло, непознанное и неизведанное, тайны жизни человека и загадки времени, пророчества и будущее… А также новости - ведь мы наблюдаем стремительные изменения планеты...

Часть 1 - На дне библейского озера нашли пирамиду возрастом 4 тысячи лет
Часть 2 - Эта неизвестная Луна
...
Часть 11 - Чертово кладбище
Часть 12 - Что было бы с планетой, если бы не было человечества?
Часть 13 - Может ли бозон Хиггса быть источником темной энергии?
Часть 14 - Трованты — живые камни Румынии
Часть 15 - Загадки нашей планеты, которые ждут своего объяснения
...
Часть 36 - Поляна, где нарушаются законы гравитации
Часть 37 - 10 лучших мест мира для “чёрного туризма”
Часть 38 - Загадочные предметы, которым более миллиона лет