Как физики ищут трещины в симметрии Вселенной экспресс
В детекторе ATLAS на Большом адронном коллайдере протоны сталкиваются с огромной энергией, и среди обломков иногда рождается бозон Хиггса — частица, которая даёт массу другим частицам. Физики собрали данные о том, как этот бозон появляется и на что распадается: через слияние векторных бозонов, через пары тау-лептонов, W-бозонов, фотонов, Z-бозонов и b-кварков. Объединив все эти каналы, они проверили, сохраняется ли CP-симметрия — то есть ведёт ли себя бозон Хиггса одинаково при замене частиц на античастицы и зеркальном отражении.
Нарушение CP-симметрии — одна из главных загадок физики: оно могло бы объяснить, почему во Вселенной почти нет антиматерии, хотя после Большого взрыва частиц и античастиц должно было быть поровну. Но в данных ATLAS никаких следов такого нарушения не нашлось. Зато удалось поставить самые строгие на сегодня ограничения на три параметра, которые описывают возможное нарушение в теории, выходящей за рамки Стандартной модели. Эти параметры — как ручки настройки: если они не равны нулю, симметрия ломается.
Теперь физики знают, что эти "ручки" можно повернуть лишь на крошечный угол, если вообще можно. Это сужает поле для новых теорий и приближает нас к пониманию, почему мир состоит из материи, а не из антиматерии. Следующий шаг — накопить ещё больше данных и проверить другие процессы с участием бозона Хиггса.
Если бы CP-симметрия нарушалась чуть сильнее, во Вселенной могло бы не остаться вещества для звёзд и планет — всё аннигилировало бы в первые мгновения после Большого взрыва.