Кошмар для теории струн. Новое семейство частиц может раскрыть тайну темной материи
Физики-теоретики из Пенсильванского университета заявили об обнаружении возможной группы частиц, которую ни одна из известных версий теории струн не способна объяснить.
Это так называемый 5-плет — семейство из пяти связанных частиц, среди которых есть фермион Майораны — частица, которая является собственной античастицей. Если 5-плет удастся найти, это станет серьезным вызовом теории струн и одновременно откроет новые возможности для разгадки природы темной материи.
Сейчас фундаментальная физика опирается на две теории: Стандартную модель, которая описывает все известные частицы и три из четырех фундаментальных взаимодействий, и общую теорию относительности Эйнштейна, описывающую гравитацию. Теория струн пытается объединить их, представляя все частицы как крошечные вибрирующие струны в пространстве с 10 или 11 измерениями. Но из-за слишком гибкой математики теорию трудно проверить экспериментально.
Исследователи решили перевернуть привычный подход и искать не то, что теория струн может объяснить, а то, что она объяснить не может. Они проанализировали модели и обнаружили, что ни одна из них не предполагает существование 5-плета. В то же время, если такие частицы существуют, они могут стать ключом к темной материи, которая составляет около 85% вещества во Вселенной.
Попытки обнаружить 5-плет продолжаются на Большом адронном коллайдере. Теоретически эти частицы чрезвычайно массивны — их масса может быть в 10 000 раз больше массы протона. Пока эксперименты не дали результатов, но уже установлено, что если они существуют, их масса должна превышать 650−700 ГэВ.
В будущем, с усовершенствованием LHC, физики планируют продолжить поиски. Открытие 5-плета может кардинально изменить современное представление о физике элементарных частиц и природе темной материи.
