Учёные ЦЕРН ищут загадочные призрачные частицы

Сама эта идея не нова, однако теперь учёные, кажется, нашли способ проверить свою теорию экспериментально.

Руководство Европейского центра исследования частиц (ЦЕРН) одобрило эксперимент, который поможет доказать существование таких "призраков".

Прибор, который позволяет осуществить этот эксперимент, по чувствительности превосходит все существующие на сегодняшний день аналоги в тысячу с лишним раз.

Для обнаружения "фантомов" частицы планируется не сталкивать друг с другом (как это происходит в Большом адронном коллайдере), а разбивать о неподвижную твёрдую поверхность.

Призрачно всё...

Что же это за призрачные частицы и почему для их обнаружения потребовался специальный метод?

На сегодняшний день принято считать, что вся физика элементарных частиц укладывается в так называемую Стандартную модель.

Согласно этой теории, известная нам материальная Вселенная состоит всего лишь из 17 видов частиц — как хорошо известных (например, электрон или бозон Хиггса), так и тех, что менее на слуху и обладают удивительными наименованиями (вроде очарованных кварков, глюонов и тау-нейтрино).

Некоторые из них могут объединяться (в различных комбинациях), образуя при этом чуть более крупные, но всё же крохотные по размеру частицы, из которых и состоит весь окружающий нас мир — включая звёзды в самых отдалённых известных галактиках. Другие отвечают за поведение частиц и их взаимодействие друг с другом.

Проблема в том, что результаты некоторых экспериментальных наблюдений (например, за движением галактик) убедительно свидетельствуют: вся известная нам материальная Вселенная составляет лишь порядка 5% от её [неоднократно измеренной разными способами] общей массы.

Оставшаяся Вселенная может частично (или даже целиком) состоять из "призрачных" или "скрытых" частиц, которые принято считать фантомными двойниками 17 частиц Стандартной модели.

Если они действительно существуют, обнаружить их невероятно сложно, поскольку они крайне редко взаимодействуют с известным нам материальным миром. Подобно призракам, они легко проходят сквозь любые материальные объекты и не могут быть зафиксированы земными приборами.

Впрочем, согласно одной из версий в рамках всё той же теории, в очень редких случаях призрачные частицы могут распадаться на частицы Стандартной модели, которые уже можно уловить существующими детекторами. Новый инструмент значительно повышает вероятность обнаружения подобного рода распадов за счёт многократного увеличения количества лобовых столкновений.

Вместо того чтобы сталкивать пучки разогнанных частиц друг с другом, как это происходит в большинстве современных экспериментов, их планируется разбивать о неподвижную твёрдую поверхность – так, чтобы на более мелкие осколки разлетались все частицы до единой, а не только некоторые из них.

Преимущества такого подхода (его принято обозначать аббревиатурой SHiP) хорошо видны на графике ниже.