Лента новостей

19:05
Врач из Дагестана прославился на всю страну - самый забывчивый и любвеобильный
19:04
На Украине решили «распилить» более €1 млрд с помощью закупки российских реакторов для АЭС в Болгарии
19:03
Сводка Минобороны России о ходе проведения спецоперации по состоянию на 11 февраля
19:02
Депутат ВРУ: после запрета транзита газа, Россия всё равно получает доход, а мы вынуждены поднимать тариф
18:55
Покинувшего Россию актера Бурковского потребовали признать иноагентом
18:26
Почему в США заговорили о покушении на Владимира Путина
18:12
Житель Симферополя украл из аптеки три банки витаминов. Вора просят одуматься и вернуться с деньгами
18:07
Японское правительство фальсифицирует японо-советский документ о заключении «мирного договора»
18:04
Украина решила купить у Болгарии российские реакторы для Хмельницкой АЭС
18:03
Словацкий премьер пригрозил прекратить поставки газа Украине
17:51
Пленный ВСУшник Петр Полинкевич заявил, что видел на службе в штурмовой бригаде 16-летних
17:42
Уничтожено пять бронемашин: операторы FPV-дронов наносят удары по технике ВСУ
17:26
Кеннеди: USAID и ЦРУ не продвигают демократию
17:18
Зеленскому следует снизить мобилизационный возраст, чтобы «заслужить» поддержку Запада — Bloomberg
17:17
Компания Google переименовала Мексиканский залив в Американский
17:16
В Черниговской области двое мужчин освободили мобилизованных из военного автобуса
17:08
В Грузии одна из китайских компаний держала в рабстве 100 женщин из Таиланда
17:06
СВР: Киев собрался устроить теракт на Балтике с помощью российских мин
16:43
Урологи предупредили о риске серьезного осложнения из-за менструальной чаши
16:39
В какой точке пространства время течет быстрее всего?
16:25
Huawei нашла лазейку в законе, чтобы сделать смарт-часы Watch D2 хитом продаж
16:22
В рядах ВСУ воюют несовершеннолетние подростки
16:20
Трамп ввёл пошлины в 25% на металл из ЕС. Фон дер Ляйен грозит ответом
16:19
Интрига дня: посол США Линн Трейси посетила МИД РФ, одновременно во Внукове сел самолет спецпредставителя Трампа Стива Уиткоффа
16:18
Кличко анонсировал завершение конфликта через 2 месяца болезненным компромиссом
16:17
Аферисты создали сайт фейкового банка спермы героев СВО
15:29
Рубио: На Мюнхенской конференции главным вопросом будет война на Украине
15:28
После выхода из БРЭЛЛ в Прибалтике выросли цены на электроэнергию
15:27
На Украине арестован немец-наёмник по подозрению в изнасилованиях. Его ожидает экстрадиция в Германию
15:26
Reuters: Администрация Трампа намерена призывать Европу покупать больше американского оружия для Украины
14:54
Открыта новая высокогорная стоянка древних людей возле Эльбруса
14:51
Торговля органами под «крышей» Зеленского
14:39
Автомобили Jeep начали показывать навязчивую рекламу при каждой остановке
14:35
Премьер Японии предъявил претензии на четыре Курильских острова
14:34
«Вероятность 50%»: В Кремле рассказали о шансах Украины стать Россией
14:29
Республика Абхазия в системе логистических связей Восточного Причерноморья
14:26
В Баку начали демонтировать вывеску Русского дома
14:25
Залужного назвали «более удобным» для переговоров по урегулированию конфликта на Украине
14:21
«Гиацинт-К» в зоне СВО
14:18
«Море волнуется – 2»: кто в Европе продолжает разжигать конфликт на Балтике вопреки стоп-приказу Трампа
14:11
Большинство немцев за мир с Россией
13:43
Ученые «Росатома» создали прототип плазменного ракетного двигателя для дальних космических полетов
13:39
Трамп исключил возвращение палестинцев в Сектор Газа и пригрозил Иордании и Египту
13:38
Евросоюз не ожидает от США серьезных обязательств по Украине
13:37
Международные синдикаты занимаются изъятием органов из солдат ВСУ
Все новости

Архив публикаций



Мировое обозрение»Технологии»Выдержат ли самые тяжелые частицы испытание Эйнштейном? Проверяя основы мироздания: топ-кварки под прицелом теории относительности

Выдержат ли самые тяжелые частицы испытание Эйнштейном? Проверяя основы мироздания: топ-кварки под прицелом теории относительности


А вы когда-нибудь задумывались, что лежит в основе нашего понимания Вселенной? Поверьте, это не только загадки черных дыр и далеких галактик, но и весьма конкретные, хоть и незаметные в повседневной жизни, частицы. В самом сердце физики элементарных частиц, словно два кита, на которых держится Стандартная модель, стоят квантовая механика и специальная теория относительности Эйнштейна. И вот, недавно, ученые из коллаборации CMS, работающие на Большом адронном коллайдере, решили проверить, а все ли в порядке с этими столпами? На этот раз под прицелом оказались топ-кварки — самые массивные из известных элементарных частиц.

Что такое лоренц-симметрия, и почему она так важна?

В основе специальной теории относительности лежит принцип, который ученые называют лоренц-симметрией. Звучит сложно, но на самом деле суть проста: физические законы, которые мы наблюдаем, не должны меняться в зависимости от того, как мы смотрим на них, и с какой скоростью двигаемся. То есть, проводите ли вы эксперимент, повернувшись лицом на север или на юг, двигаетесь ли вы со скоростью пешехода или несётесь на ракете — результаты должны быть одними и теми же.

Автор: ИИ Copilot Designer//DALL·E 3 Источник: www.bing.com

Этот принцип, не раз подтвержденный на практике, кажется незыблемым. Однако, некоторые теории, особенно в области, где квантовая механика встречается с гравитацией (например, теории струн), предсказывают, что при очень высоких энергиях лоренц-симметрия может «дать трещину», и наблюдаемые эффекты начнут зависеть от ориентации эксперимента в пространстве-времени.

Почему именно топ-кварки?

И вот тут-то в игру вступают топ-кварки. Почему именно они? А потому что они самые тяжелые элементарные частицы, которые мы знаем, и они являются своего рода «полигоном» для проверки самых экстремальных физических теорий. Если бы нарушение лоренц-симметрии существовало, то оно, возможно, проявилось бы именно в их поведении.

Распределение числа джетов b в данных и моделировании, после отбора событий, (вверху) в выборках 2016 года и (внизу) в выборках 2017 года. Заштрихованная полоса включает статистические и систематические неопределенности в предсказаниях. Вертикальные полосы, связанные с точками данных, представляют их статистическую неопределенность. На нижних панелях показано отношение наблюдаемых урожаев событий в данных к ожидаемым в результате моделирования.
Автор: The CMS Collaboration Physics Letters B 857 (2024) Источник: www.sciencedirect.com

Чтобы понять, как именно ученые искали это нарушение, давайте вспомним, как работает БАК. Протоны разгоняются до огромных скоростей и сталкиваются друг с другом. При этих столкновениях образуются самые разные частицы, в том числе и пары топ-кварков. И вот, если бы лоренц-симметрия была нарушена, то скорость, с которой эти пары топ-кварков рождались бы, не была бы постоянной. Она менялась бы в зависимости от времени суток, потому что вместе с вращением Земли меняется и ориентация протонных пучков в БАК и, соответственно, направление, в котором разлетаются топ-кварки.

Результаты и что они значат для нас

Но, как оказалось, нет. Коллаборация CMS не обнаружила никаких колебаний в скорости рождения топ-кварков, которые можно было бы связать с временем суток. Это означает, что пока все в порядке: лоренц-симметрия не нарушена, а специальная теория относительности Эйнштейна продолжает оставаться верной.

Число событий, реконструированных в гипотезе SME, деленное на число событий в гипотезе SM, как функция от числа струй b и бокового времени, для четырех направлений коэффициентов cL. Полоса неопределенности представляет собой статистическую неопределенность MC в выборке, использованной для вычисления гипотезы SME. Синусоидальная вариация обусловлена зависимостью f(t) от звездного времени, а более мелкие структуры отражают количество струй b в каждом бине звездного времени.
Автор: The CMS Collaboration Physics Letters B 857 (2024) Источник: www.sciencedirect.com

Честно говоря, это не то открытие, которое потрясло бы мир. Скорее, это еще одно подтверждение надежности фундаментов современной физики. Но это не значит, что исследование было бесполезным. Во-первых, оно позволило ученым уточнить пределы параметров, которые, по идее, должны быть равны нулю, если симметрия выполняется. А во-вторых, это лишь начало большого пути.

Разбивка неопределенности для подгонки МСП по единичным коэффициентам, в то время как коэффициенты, соответствующие трем другим направлениям, остаются плавающими, путем разделения в зависимости от обработки временной зависимости: плоская по всему боковому времени (плоская компонента светимости, нормализация фона, теория), коррелированная в бинах бокового времени (триггер, стабильность и линейность светимости, нагромождение, статистическая неопределенность МК, распад одного топ-кварка в МСП), систематика, некоррелированная в бинах бокового времени (другие экспериментальные неопределенности), и статистическая неопределенность.
Автор: The CMS Collaboration Physics Letters B 857 (2024) Источник: www.sciencedirect.com

Исследование, проведенное CMS, — это не только про подтверждение старых теорий. Это также и шаг в будущее. Полученные результаты позволяют нам лучше понять, как именно тестировать самые фундаментальные законы природы. Теперь у ученых есть более точные инструменты, и они могут искать нарушения лоренц-симметрии не только в поведении топ-кварков, но и других тяжелых частиц, например, бозона Хиггса и W- и Z-бозонов.

В чём же дело? В том, что физика — это не просто сборник готовых ответов. Это постоянное стремление к знаниям, готовность ставить под сомнение даже самые, казалось бы, непоколебимые истины, и желание узнать, как на самом деле устроен наш мир. И, кто знает, возможно, когда-нибудь мы все же наткнемся на тот самый «треск» в ткани реальности, который изменит наше представление о Вселенной.



Опубликовано: Мировое обозрение     Источник

Читайте нас:





Напишите ваш комментарий к статье:

Информация
Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.

Новости партнеров

Наверх