Антиматерия исчезла, а Стандартная модель молчит: что не так с нашими представлениями о Вселенной
Почему мир вокруг нас состоит из материи, а не из антиматерии? Этот вопрос физики задают себе десятилетиями. Согласно стандартной теории, после Большого взрыва того и другого должно было появиться поровну. Но в реальности антиматерия почти полностью исчезла. Новые данные, полученные на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, показывают: Стандартная модель не может объяснить этот дисбаланс. И это намекает на существование иных законов, которые пока не открыты.
Коллаборация CMS, работающая на коллайдере, проанализировала информацию о столкновениях частиц, собранную с 2022 по 2025 год. Речь идёт о миллионах событий. Физики изучали, как ведут себя частицы и античастицы при высоких энергиях. Главное, что их интересовало, — нарушение CP-симметрии. Именно из-за него, как считается, материя могла получить преимущество на ранних этапах существования Вселенной.
Измерения показали: величина этого нарушения укладывается в рамки Стандартной модели. Но есть нюанс. Зафиксированное значение слишком мало, чтобы объяснить ту колоссальную асимметрию, которая наблюдается сегодня. Проще говоря, по известным законам физики антиматерия не могла исчезнуть в таких масштабах. Значит, в игру вступает что-то ещё — какой-то механизм или взаимодействие, о котором мы пока не знаем.
Учёные называют это «намёком на новую физику». Намёк — потому что прямых доказательств нет. Пока это лишь расхождение между прогнозами теории и реальными данными. Но расхождение системное. Оно не исчезает, а лишь подтверждается при каждом новом цикле экспериментов. И это заставляет физиков говорить о том, что Стандартная модель — не последняя истина. Она работает, но не объясняет всего.
Что это значит для науки
Если новые законы действительно существуют, человечество ждёт пересмотр фундаментальных представлений. Возможно, речь идёт о неизвестных частицах или полях, которые влияли на раннюю Вселенную. Или о том, что законы физики не одинаковы в разных масштабах — на уровне галактик и на уровне элементарных частиц. Пока это область гипотез.
В ЦЕРНе уже планируют следующий этап исследований. Коллайдер будут модернизировать, чтобы получать ещё больше данных и сталкивать частицы с ещё большей энергией. Возможно, через несколько лет учёные смогут либо подтвердить существование загадочной «новой физики», либо опровергнуть — и тогда придётся искать объяснение в другом месте. Но в любом случае, как отмечают участники коллаборации, полученные результаты — это шаг вперёд в понимании того, как устроен наш мир.