Сотрудник Европейского Центра Ядерных Исследований, Петр Трачик, переложил на музыку данные, которые доказали открытие бозона Хиггса. Для создания композиции Петр взял данные, полученные на детекторе CMS, Компактном Мюонном Соленоиде.
В качестве основы риффа для первой гитары он использовал гамма-гамма кривую, описывающую количество событий двухфотонных распадов в детекторе. Для переложения кривой на музыку автор композиции перевел график в логарифмическую зависимость и рассмотрел экспериментальные точки как ноты хроматической гаммы.
Мелодию для второй гитары Петр написал, используя диаграмму четырехлептонных событий. Количество событий соответствовало высоте конкретного звука в полутонах (считая от ноты до-диез), а большие расстояния между экспериментальными точками соответствовали паузам. «Хроматическая гамма дала данным полную свободу создавать по-настоящему чумовые мелодии» — говорит Петр.К получившейся композиции автор добавил партию ударных и басс-гитары, чтобы придать звуку соответствующий колорит. Место же для записи клипа было выбрано однозначно — главная аудитория ЦЕРН, где 4 июля 2012 года международная колаборация анонсировала открытие бозона. «Теперь я жду нового открытия от следующего запуска БАКа, чтобы написать новый трек», — пишет Петр.
Получено новое подтверждение существования бозона Хиггса
Исследователи Массачусетского технологического института обнародовали свежие доказательства того, что обнаруженная в 2012 году новая частица действительно является бозоном Хиггса.
Эксперимент, проведенный на компактном мюонном соленоиде (CMS) показал, что бозоны распадаются на фермионы — группы частиц, включающие лептоны и кварки, как и предсказывает Стандартная модель физики элементарных частиц.
«Теперь мы знаем, что электроны получают массу, присоединяясь к полю Хиггса. Это огромный прорыв», — делится Маркус Клюте, доцент кафедры физики MIT и руководитель группы исследователей.
Исследователи запускали протоны друг на друга в соленоиде диаметром 6 метров и с помощью специализированных детекторов определяли, какие частицы образуются в результате столкновения. Они смогли подтвердить наличие в продуктах распада тау-лептонов. Если бы частиц Хиггса не было, то шанс отследить это практически равнялся бы нулю.
Результаты исследования опубликованы в журнале Nature Physics.
Хотя итоги нового эксперимента совпали с общими предсказаниями теории Эйнштейна, по ряду причин полученный результат не был очевиден заранее. Экспериментальные данные впервые позволили решить столь важный вопрос окончательно.
Часть установки ALPHA-g, использованной в новом эксперименте
Принцип слабой эквивалентности сил гравитации и инерции Общей теории относительности Эйнштейна указывает, что все объекты, вне зависимости от их массы или конкретного состава, должны падать в гравитационном поле в одном направлении. Другой вывод просто несовместим с видением гравитации в ОТО.
Однако на протяжении десятков лет целый ряд физиков пытались выдвигать иные предположения — основывая свои попытки на том, что ОТО обладает, на их взгляд, некоторыми слабостями. Первой стало предсказание состояния сингулярности (при котором физические законы не работают, а время не течет) в момент старта Большого взрыва. Вторым многие посчитали отсутствие квантовой теории гравитации — из-за моды на квантовый подход этим ученым казалось, что и гравитация должна быть описана с таких позиций, хотя сам Эйнштейн подобное мнение не разделял.
В этом смысле возможность установить, ведет ли себя антиматерия так, как предсказывает его теория или как предполагали многие сторонники создания квантовой теории гравитации, имела очень большое значение. Если антивещество «падает» вверх, то основные постулаты ОТО нуждаются в корректировке, либо, как это формулируют иные исследователи, «перед нами открывается дорога для Новой физики».
Было и множество гипотез «с практическим уклоном» — о том, что антивещество будет отталкиваться обычной гравитацией, на основе чего можно будет создать «антигравитационные машины». В XX веке в США была даже правительственная программа, исследующая такую возможность.
На практике прояснить вопрос оказалось исключительно сложно: антиматерию трудно создать и изолировать от обычной так, чтобы удерживающие ее при этом магнитные поля не «зашумляли» воздействие гравитации на античастицу.
В 2018 году специальная группа при ЦЕРН запустила ALPHA-g — специализированную магнитную ловушку для атомов антиводорода, созданную именно для проверки такой возможности. Атомы антивещества — антиатомы — сперва «подвешивали» в вакуумной камере, а потом так отключали действующие на них магнитные силы (они же силы, удерживающие атом в пустоте), чтобы можно было непосредственно увидеть, куда же падает антивещество.
Для этого установка использовала мощный источник античастиц:
По расчетам, в случае правоты принципа слабой эквивалентности ОТО 20 процентов всех пойманных в ловушку атомов антиводорода должно было покидать ее через верх, а 80 процентов — через низ. Именно так и произошло в не раз повторенных экспериментах.
Таким образом, международной группе исследователей удалось зафиксировать, что движение антивещества в цилиндре происходит точно как у обычных атомов — вниз, а не вверх. Это сразу закрывает гипотезы «антигравитации».
В то же время, отметили авторы новой работы в журнале Nature, остается неясным, насколько сильно антивещество притягивается гравитацией Земли. С точки зрения ОТО это должно происходить точно так же, как для обычного вещества. Но пока точности наблюдений ALPHA-g не хватает, чтобы подтвердить это экспериментально. Ученые надеются добиться такого результата в будущем.
От того, насколько верна ОТО, фактически зависит не только наше понимание поведения антивещества, но и вся картина Вселенной. Сейчас уже ясно, что прежняя идея о некоей сингулярности в момент Большого взрыва нерабочая. Однако, варианты решения этой проблемы сильно различаются между собой. Часть физиков пытаются решить ее с позиций квантовой механики, а часть, напротив, с позиций теории относительности Эйнштейна.
Не будет тебе звездолётов на антиграве, который должен работать на антиматерии. Антиматерия - имеет такую же гравитацию, как материя, т.е. такую же массу, а не "антимассу".
Наверное, многие уже читали эту новость. У меня это все никак из головы не выходит, потому что не смог разобраться даже в сути, а очень хочется. Может, найдутся пидоры-астрофизики, которые разобрались и смогут объяснить?
Суть вкратце для тех, кто не в курсе.
На той неделе вышла работа международной группы ученых, в которой они связали рост черных дыр с расширением Вселенной. Они взяли 500 гигантских эллиптических галактик разного возраста, от почти современных до 9 млрд. лет назад, и измерили массы их центральных сверхмассивных черных дыр. И выяснили, что рост этих СМЧД происходил намного быстрее, чем должен по существующим представлениям. Дыры получаются в 8-20 раз тяжелее, чем должны.
Затем они решили проверить связь роста этих ЧД расширением (которое, как известно, ускоряется - за что и отвечает темная энергия) Вселенной. Сама идея, как я понял, не нова и появилась еще в 60-е, но вот доказательств убедительных не было. А теперь появились. Корреляция оказалась очень сильной, связь существует с вероятностью 99,98%. И если это не просто корреляция, но именно причинная связь, то черные дыры могут являться источником темной энергии.
Один из авторов исследования в интервью объясняет, что если они правы, то у всех черных дыр есть вместо сингулярности ядро из темной энергии. Упавшая под горизонт материя на определенном этапе претерпевает своеобразный фазовый переход и превращается в темную энергию. Еще он говорил, что в этом ядре появляется вселенная Де Ситтера, но это уже совсем хз что такое.
Ладно, допустим. Я совершенно не понимаю, каким образом темная энергия сбегает из-под горизонта черной дыры, чтобы заполнять вселенную. Также я не понял его ответ на вопрос, почему темная энергия распределена везде равномерно, не завися от массы черной дыры. И вообще за счет чего происходит рост массы ЧД? Не сильно помогало и то, что он слегка заикался, часто сбивался, да к тому же британец.
Отличный комментарий!