Когда в 2012 году исследователи обнаружили в Большом адронном коллайдере неуловимую частицу Хиггса, это стало знаменательным событием для физики частиц. Оно решило очень сложную проблему, ещё раз подтвердив Стандартную модель — фундаментальную теорию физики частиц.
Но, как это часто бывает в науке, новые знания иногда порождают еще больше вопросов. И для бозона Хиггса одним из таких вопросов является его масса: согласно предсказаниям, частица должна быть примерно в три раза тяжелее, чем 125 гигаэлектронвольт, которыми она обладает.
Да, масса измеряется в гигаэлектронвольтах: это одно из ключевых отличий массы и веса в физике частиц. В нашем случае масса — это часть энергии покоя частицы. То самое m в эйнштейновском «E = mc^2»
Мы не знаем точно, почему она легче, но в новом исследовании предлагается интересное решение. По мнению физиков Раффаэля Тито Д’Аньоло из Университета Париж Сакле и Даниэле Терези из ЦЕРН, проблема может быть решена, если мы предположим, что во время Большого взрыва Вселенная состояла из множества вселенных — мультивселенной.
Каждая вселенная в их модели имеет свою массу для бозона Хиггса: у кого-то она довольно большая, а у кого-то — сверхлёгкая. Физики рассчитали, как эти вселенные будут развиваться с течением времени: вселенные с более тяжелыми бозонами Хиггса стали нестабильными и разрушились за доли секунды в результате «большого хруста».
Вселенные с более легкими бозонами Хиггса выжили. Согласно этому сценарию, наша Вселенная возникла как, возможно, единственная выжившая после катастрофического схлопывания мультивселенной, с очень легким бозоном Хиггса.
Наша модель выделяется тем, что она проста, универсальна и решает сразу две, казалось бы, не связанные между собой загадки. И она предсказывает отличительные особенности в данных экспериментов, направленных на поиск темной материи или электрического дипольного момента в нейтроне и других адронах, — сказал Терези.
Все это, конечно, исключительно теория и лишь одно из многих возможных объяснений аномальной массы бозона Хиггса. Но она открывает возможности для исследований, которые могут помочь решить некоторые из других выдающихся загадок нашей Вселенной.