Бозон Хиггса указывает на неизвестную силу природы

В прошлом году CERN объявил об обнаружении новой элементарной частицы, бозона Хиггса. Но что, если на самом деле это не частица Хиггса, а просто похожая на нее? Возможно, она не одна такая. Расчеты показывают, что обнаруженная в прошлом году на ускорителе частиц CERN частица действительно является знаменитым бозоном Хиггса. Физики сходятся во мнении, что эксперименты CERN действительно нашли новую частицу, доселе невиданную. Однако международная команда ученых считает, что нет убедительных доказательств того, что эта частица — Хиггса.

Группа ученых тщательно изучила данные CERN о новоявленной частице и опубликовала свой анализ в журнале Physical Review D. Один из ученых — Мэдс Тудал Франдсен, доцент Центра космологии и феноменологии физики частиц в Университете Южной Дании.

«Данные CERN в общем и целом принимаются в качестве доказательства того, что обнаруженная частица — это частица Хиггса. Правда в том, что хотя частица Хиггса может объяснять данные, могут быть и другие объяснения», — пояснил Мэдс Тудал Франдсен.

Анализ ученых не развенчивает возможность того, что CERN действительно открыл частицу Хиггса. Это возможно, но ровно в той же степени, в какой это может быть другая частица. «Текущие данные не являются достаточно точными, чтобы определить, чем именно является эта частица. Она может быть совершенно другим типом частиц, известным или нет».

Но если это не частицу Хиггса обнаружил CERN на ускорителе частиц, то что? «Мы считаем, что это может быть так называемая частица технихиггса. Она в некотором роде похожа на частицу Хиггса — поэтому берет часть названия», — говорит Франдсен. Но хотя технихиггса и Хиггса легко спутать в ходе эксперимента, эти две совершенно разные частицы принадлежат к двум принципиально разным теориям о том, как рождалась Вселенная.

Частица Хиггса — это недостающее звено Стандартной модели. Эта теория описывает три из четырех сил природы. Но она не объясняет, чем является темная материя — вещество, которое составляет большую часть материи во Вселенной. Частица технихиггса, если она существует, это совсем другое дело: «Частица технихиггса не является элементарной частицей. Она состоит из так называемых техникварков, которые, мы считаем, являются элементарными. Техникварки могут объединяться разными способами, образуя частицы, например, технихиггса, в то время как другие комбинации могут образовать темную материю. Мы ожидаем обнаружения нескольких других частиц на БАК, образованных техникварками», — говорит Франдсен.

Если техникварки существуют, должна быть сила, которая удерживает их вместе так, что они образуют частицы. Ни одна из четырех известных сил природы (гравитация, электромагнитная сила, слабое и сильное ядерные взаимодействия) не подходит на эту роль. Должна быть еще необнаруженная фундаментальная сила природы. Эта сила получила временное название силы техницвета (technicolor force).

То, что было обнаружено в прошлом году на ускорителе CERN, таким образом, может быть или частицей Хиггса из Стандартной модели, или легкой частицей технихиггса, образованной двумя техникварками. Мэдс Тудал Франдсен считает, что больше данных, предоставленных CERN, должны будут точно дать понять, что это за частица. Если CERN увеличит мощь своего ускорителя, будет возможно прямое наблюдение техникварков.