Физики объяснили малую массу бозона Хиггса существованием мультивселенной
13 января 2022 16:12
Новая модель предполагает, что раньше существовали вселенные с разной массой бозона Хиггса
Физики из Франции и Швейцарии предложили альтернативную модель формирования Вселенной, объясняющую сразу несколько несоответствий Стандартной модели физики. Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Результаты экспериментов, которые проводят ученые, подтвердили верность основных положений Стандартной модели физики элементарных частиц. Эта модель точно описывает большую часть взаимодействий фундаментальных частиц нашей Вселенной, но есть у нее и явные пробелы. В частности, в ней отсутствуют частицы темной материи, она не позволяет объяснить ускоряющееся расширение Вселенной, а масса бозона Хиггса, предсказанная этой моделью, как минимум втрое больше, чем полученная в экспериментах.
Для объяснения последнего несоответствия физики Раффаэле Тито Д’Аньоло из французского Университета Париж-Сакле и Даниэле Терези из ЦЕРНа предложили альтернативную модель, основанную на гипотезе мультивселенной.
Эта гипотеза предполагает, что в то время, когда образовалась наша Вселенная, существовало множество других параллельных вселенных. Распределение бозонов Хиггса между разными вселенными и их регионами было онеоднородным — одни области содержали тяжелые бозоны, а другие — более легкие.
Заложив такие начальные условия в свою модель, исследователи увидели, что по мере своего развития регионы мультивселенной с тяжелым бозоном Хиггса быстро становились нестабильными и разрушались за очень короткий промежуток времени — около 10−5 секунды.
Такой сценарий, известный в космологии как Большое сжатие, или Большой хлопок (Big Crunch), предполагает, что в какой-то момент под действием темной энергии расширение вселенной сменяется на резкое сжатие, и вселенная коллапсирует, схлопываясь в сингулярность. В итоге, по мнению исследователей, осталась одна наша Вселенная, содержащая очень легкий бозон Хиггса.
Кроме того, анализируя свою модель, авторы обнаружили еще один фактор, который предотвратил сжатие нашей Вселенной — симметричное сильное взаимодействие — фундаментальная сила природы, возникающая между субатомными частицами материи и антиматерии. Таким образом, считают ученые, их модель позволяет объяснить еще одно фундаментальное противоречие Стандартной модели — нарушения СР-симметрии — симметрии взаимодействия между частицами и античастицами.
Исследователи надеются, что их гипотеза получит подтверждение в будущих экспериментах по взаимодействию андронов с частицами темной материи.
