Multiverse yang berderak untuk memecahkan dua teka-teki fisika sekaligus
Physics

Multiverse yang berderak untuk memecahkan dua teka-teki fisika sekaligus

Duo ahli teori mengajukan teori baru untuk menjelaskan massa Higgs boson yang sangat kecil dan sifat simetri yang membingungkan dari gaya kuat.

Dalam model D'Agnolo dan Teresi, pada saat-saat awal alam semesta adalah kumpulan dari banyak alam semesta (juga disebut multisemesta) masing-masing dengan nilai massa Higgs yang berbeda, termasuk alam semesta Higgs cahaya.  Setelah waktu yang sangat singkat, alam semesta Higgs berat runtuh dalam krisis besar, sedangkan alam semesta Higgs ringan bertahan dari kehancuran dan perluasan ini (gambar bawah).  (Gambar: D'Agnolo dan Teresi)

Dalam model D’Agnolo dan Teresi, pada saat-saat awal alam semesta adalah kumpulan dari banyak alam semesta (juga disebut multisemesta) masing-masing dengan nilai massa Higgs yang berbeda, termasuk alam semesta Higgs cahaya. Setelah waktu yang sangat singkat, alam semesta Higgs berat runtuh dalam krisis besar, sedangkan alam semesta Higgs ringan bertahan dari kehancuran dan perluasan ini (gambar bawah). (Gambar: D’Agnolo dan Teresi)

Penemuan boson Higgs adalah tengara dalam sejarah fisika. Ini menjelaskan sesuatu yang mendasar: bagaimana partikel elementer yang memiliki massa mendapatkan massanya. Tapi itu juga menandai sesuatu yang tidak kalah mendasar: awal dari era pengukuran secara rinci sifat-sifat partikel dan mencari tahu apa yang mungkin mereka ungkapkan tentang sifat alam semesta.

Salah satu sifat tersebut adalah massa partikel, yang pada 125 GeV ternyata sangat kecil. Banyak teori telah diajukan untuk menjelaskan massa kecil ini, tetapi sejauh ini tidak ada yang dikonfirmasi dengan data. Dalam sebuah makalah yang baru saja diterbitkan di Surat Tinjauan Fisik, Raffaele Tito D’Agnolo dari Komisi Energi Alternatif dan Energi Atom (CEA) Prancis dan Daniele Teresi dari CERN mengajukan teori baru untuk menjelaskan ringannya Higgs boson dan teka-teki fisika fundamental lainnya.

Secara umum, teori duo bekerja seperti ini. Pada saat-saat awal, alam semesta adalah kumpulan dari banyak alam semesta yang masing-masing memiliki nilai massa Higgs yang berbeda, dan di beberapa alam semesta ini, boson Higgs adalah cahaya. Dalam model multisemesta ini, alam semesta dengan Higgs boson yang berat runtuh dalam krisis besar dalam waktu yang sangat singkat, sedangkan alam semesta dengan Higgs boson yang ringan bertahan dari keruntuhan ini. Alam semesta kita saat ini akan menjadi salah satu dari alam semesta cahaya-Higgs yang masih hidup ini.

Terlebih lagi, model, yang mencakup dua partikel baru selain partikel yang diketahui yang diprediksi oleh Model Standar, juga dapat menjelaskan sifat simetri yang membingungkan dari gaya kuat, yang mengikat quark menjadi proton dan neutron, dan proton dan neutron menjadi atom. inti.

Meskipun teori gaya kuat, yang dikenal sebagai kromodinamika kuantum, memprediksi kemungkinan kerusakan dalam interaksi kuat dari simetri dasar yang disebut simetri CP, kerusakan seperti itu tidak diamati dalam eksperimen. Salah satu partikel baru dalam model D’Agnolo dan Teresi dapat menyelesaikan apa yang disebut masalah CP kuat ini, membuat interaksi kuat CP menjadi simetris. Selain itu, partikel baru yang sama juga dapat menjelaskan materi gelap yang dianggap menyusun sebagian besar materi di alam semesta.

Juri tentu saja memutuskan apakah model baru, atau salah satu dari banyak model lain yang telah diusulkan untuk menjelaskan massa Higgs boson atau masalah CP yang kuat, akan terbang.

“Setiap model dilengkapi dengan fasilitas dan batasan,” kata Teresi. “Model kami menonjol karena sederhana, generik, dan memecahkan dua teka-teki yang tampaknya tidak berhubungan ini sekaligus. Dan itu memprediksi fitur khas dalam data dari eksperimen yang bertujuan untuk mencari materi gelap atau momen dipol listrik di neutron dan hadron lainnya.”

Usulan teoretis terbaru lainnya untuk menjelaskan massa Higgs termasuk model medan relaksasi, sebuah fenomena baru dalam kosmologi kuantum dan model Higss yang egois, untuk menyebutkan beberapa. Teori yang lebih lama dan lebih tradisional didasarkan pada Higgs boson yang merupakan partikel komposit atau pada jenis simetri baru yang disebut supersimetri. Hanya waktu dan data yang akan menentukan model mana – jika ada – yang akan menang.

Sumber: CERN, oleh Ana Lopes.



Posted By : hk prize