Тёмная энергия: новый способ заглянуть внутрь ✛ ✎ ✦

Оригинал: "Collider Probes of Dark Energy Microphysics"
arXiv:2606.27441 · 2026-06-25 · arXiv non-exclusive · собственный разбор · 1 мин
Столкновения частиц помогут «услышать» скрытый голос тёмной энергии.

Вселенная расширяется с ускорением, будто её разносит неслышная мелодия — эту невидимую силу назвали тёмной энергией. Открытие принесло Нобелевскую премию Солу Перлмуттеру и Адаму Риссу, но её внутреннее устройство остаётся загадкой.

Обычно о тёмной энергии судят по разбеганию галактик — это похоже на попытку угадать инструменты оркестра за закрытой дверью. Слышен ритм, но не тембр. Теперь физики предлагают «открыть дверь» с помощью Большого адронного коллайдера. Там можно породить частицы-однодневки, которые выходят за рамки Стандартной модели (главной теории микромира). Их распад зависит от скорости звука в среде тёмной энергии: будто меняется тональность.

Скорость звука может быть в тысячи раз ниже световой. Будь она совсем крохотной, тёмная энергия начала бы сгущаться, создавая невидимые акустические тени по всему космосу.

Так столкновения протонов помогают «услышать» тембр силы, разгоняющей мироздание, и выбрать верную теорию из множества — подобно настройке радиоприёмника на нужную волну.

Скорость звука в тёмной энергии может быть в тысячи раз меньше скорости света. Тогда она способна сгущаться и образовывать невидимые «звуковые тени».

Как в романе «Задача трёх тел», где настраивают фундаментальные силы, — мы ищем «настройку» тёмной энергии.

c_s^2 = \frac{P_X}{P_X + 2X P_{XX}}
Подобно тому, как жёсткость струны диктует высоту тона, эта формула определяет, насколько быстро тёмная энергия передаёт колебания — звук, несущий информацию о её внутренней структуре.
\Gamma(a \to \phi\phi) = \frac{C_5^2}{512\pi} \frac{m_a^3}{\kappa^2 \Lambda_5^2} Z_a^{-5/2} \frac{(1 + c_s^2)^2}{c_s^3}
Мост между коллайдерным сигналом и космологическими параметрами: резкий рост ширины при малой звуковой скорости превращает слабый шёпот в громовой раскат, выдавая природу тёмной энергии.
Учёные
Emmy NoetherFritz ZwickyAlan GuthAlexander FriedmannAndrei LindeGeorges Lemaître
Понятия
поиски частиц за пределами Стандартной модели коллайдер ранняя тёмная энергия взаимодействие тёмной энергии и чёрных дыр модель ЭКДМ деси столкновение частиц измерение космических расстояний космический ускоритель лямбда-CDM детектор CMS космологический коллайдер фон коллаборация CMS микроскопическая чёрная дыра мазер напряжённость Хаббла космологические данные фоновое излучение LHCb