RSS-ленты
РусскийEnglish
Выпуск 4, 2024
Том год страница
Выпуски Авторы PACS Подписчикам Для авторов

Новости физики в Интернете


Исследование W-бозона на Большом адронном коллайдере (БАК)

Масса W-бозона mW и ширина ΓW его распада могут включать поправки от процессов за пределами Стандартной модели. Например, в суперсимметричных теориях W-бозон имеет дополнительные каналы распада в частицы — легчайшие суперпартнеры калибровочных бозонов. Таким образом, измерения mW и ΓW важны для поиска эффектов за пределами Стандартной модели. Вычисление в её рамках дают значения mWSM = 80355 ± 6 МэВ и ΓWSM = 2088 ± 1 МэВ. В разных экспериментах, в том числе на БАК, было выполнено несколько измерений mW и обнаружено некоторое расхождение между результатами. Величина ΓW также ранее измерялась на ускорителях LEP и Теватрон. Коллаборация ATLAS выполнила новый анализ данных, полученных на БАК в pp-столкновениях с энергией в системе центра масс 7 ТэВ, с использованием усовершенствованной методики обработки данных и получила наиболее точные на сегодняшний день численные значения mW = 80366,5 ± 15,9 МэВ и ΓW = 2202 ± 47 МэВ, достаточно хорошо согласующиеся с предсказанием Стандартной модели и пока не содержащие указаний на новую физику [1]. [1] Aad G et al. (ATLAS Collaboration), arXiv:2403.15085

Поиск редких распадов нейтрона

Уже около 30 лет известна проблема несоответствия времени жизни нейтронов (n) в сосуде и в пучке. В качестве её решения рассматривались, в частности, осцилляции n в зеркальные n [2]. В 2018 г. B. Fornal и B. Grinstein высказали гипотезу «тёмного распада n» (ТР) с рождением очень слабо взаимодействующих частиц, возможно, составляющих тёмную материю во Вселенной. M. Pfutzner и K. Riisager показали, что чувствительным методом поиска ТР является изучение распада нейтроноизбыточных ядер. M. Le Joubioux (Большой национальный ускоритель тяжёлых ионов (GANIL), Франция) и соавторы выполнинили новый эксперимент с ядрами 6He, имеющими гало из двух n [3]. Проводился поиск процесса 6He→4He+n+χ, где χ — ненаблюдаемая частица, причём испускание единичных n возможно только при наличии ТР (вероятность других каналов крайне мала). Изотопы 6He, получаемые на GANIL, захватывались в алюминиевую мишень и просматривались с помощью низкопорогового нейтронного счётчика. Поток n не превышал уровень фона, что позволило оценить вероятность указанного процесса как ≤ 4,0×10−10. Для вероятности ТР это дает ограничение ≤ 10−5. В зависимости от массы частицы χ, новое ограничение сильнее прежних ограничений на порядок или нескольких порядков величины и исключает значительную область параметров, которая могла бы объяснить проблему времени жизни n. [2] Berezhiani Z, Bento L Phys. Rev. Lett. 96 081801 (2006) [3] Le Joubioux M et al. Phys. Rev. Lett. 132 132501 (2024)

Туннелирование в графене

Хотя электроны в графене эффективно ведут себя как безмассовые частицы, их распространение отличается от процессов в обычной оптике. В частности, возможен эффект идеального прохождения барьера (туннелирование Клейна) и идеального отражения (антиклейновское туннелирование). Первый процесс ранее наблюдался в графене лишь косвенным путём, а второй наблюдать не удавалось. M.M. Elahi (Виргинский университет, США) и соавторы впервые надёжно зарегистрировали данные процессы в графеновом диске Корбино с концентрическим p−n-переходом на фиксированном радиальном расстоянии между внутренним и внешним электродами [4]. Клейновское и антиклейновское туннелирование на переходе наблюдалось, соответственно, в монослое и в бислое графена по наличию локального максимума и минимума магнитопроводимости. В эксперименте подтверждён ряд теоретических предсказаний, в том числе, в двухслойном графене выявлены угловые пятна (углы Брюстера) и смещение максимумов магнитопроводимости при увеличении плотности допирования. [4] Elahi M M et al. Phys. Rev. Lett. 132 146302 (2024)

Новый нелинейно-оптический эффект в тяжёлой воде

Группой исследователей из Института общей физики имени А.М. Прохорова РАН и Института физики им. Б.И. Степанова НАН (Беларусь) открыто новое нелинейно-оптическое явление, возникающее в импульсе накачки ВКР-лазера (лазера на основе вынужденного комбинационного рассеяния) в тяжёлой воде [5]. Излучение фокусировалось в кювету с тяжелой водой, а проходящее излучение наблюдалось на экране и исследовалось с помощью спектрографа. Перемещение каустики пучка из объёма к поверхности сопровождалось ростом порога ВКР. На глубине перетяжки пучка 3 мм порог ВКР увеличился до ≈ 2 ТВт см−2, что инициировало оптический пробой c ударной волной и выбросом капель вверх. 20-кратное снижение энергии пробоя обусловлено самофокусировкой с укорочением фронта до лавинной ионизации и пробоя. Данная работа выполнена при поддержке гранта РНФ 23-42-10019 совместно с грантом F23RNF-040 Республики Беларусь. Обнаруженный новый эффект может найти полезные практические применения в биотехнологии и медицине, а также для создания реактивной тяги в двигателе Бункина – Прохорова [6]. [5] Першин С М, Водчиц А И, Орлович В А, Гришин М Я, Ходасевич И А Краткие сообщения по физике ФИАН 51 3 (2024) [6] Бункин Ф В, Прохоров А М УФН 119 425 (1976) ; Bunkin F V, Prokhorov A M Sov. Phys. Usp. 19 561 (1976)

Барионные акустические осцилляции

Эффект барионных акустических осцилляций (БАО), предсказанный А.Д. Сахаровым в 1965 г., очень важен для космологических исследований. В частности, с его помощью получено подтверждение проблемы проблемы постоянной Хаббла (Hubble tension). БАО представляют собой звуковые волны в барион-фотонной жидкости в эпоху до рекомбинации водорода, проявляющиеся в крупномасштабном распределении галактик и квазаров. Коллаборацией DESI (Dark Energy Spectroscopic Instrument), выполняющей спектроскопические наблюдения на 4-метровом телескопе, представлены новые результаты наблюдения БАО по данным о 5,7 млн. галактик и квазаров на красных смещениях 0,1 < z < 2,1 [7]. Точность в измерении БАО достигает уже ≈ 0,52 %, а статистическая достоверность их обнаружения на z = 0,93 составляет 9,1 σ. При z < 0,8 отмечается некоторое систематическое расхождение с данными спутника Планк (по данным 2018 г.). Основным результатом является построение высокоточной шкалы расстояний, связывающей локальные и космологические «стандарные линейки». [7] Adame A G et al. (DESI Collaboration), arXiv:2404.03000

Новостной канал

Новости физики в Интернете — раздел журнала Успехи физических наук, ежемесячно публикующего обзоры современного состояния наиболее актуальных проблем физики и смежных с нею наук. В данном обзоре новостей представлены последние открытия в физике и астрофизике.

Постоянный ведущий — Ю.Н. Ерошенко.

Материалы подготовлены на основе электронных препринтов и бюллетеней.

Физические ресурсы Рунета
© Успехи физических наук, 1918–2024
Электронная почта: ufn@ufn.ru Телефоны и адреса редакции О журнале Пользовательское соглашение