Фізики з Каліфорнійського університету в Санта-Барбарі провели новий масштабний пошук мікроскопічних чорних дір на Великому адронному колайдері в ЦЕРН. Сліди цих екзотичних об'єктів шукали серед трильйонів зіткнень протонів за допомогою машинного навчання.
Читайте також:
Сильніший за колайдер. Науковці знайшли найпотужніший прискорювач частинок у галактиці Результати наукової роботи опублікував журнал Progress in High Energy Physics. Дослідники проаналізували гігантський масив даних детектора CMS за період із 2016 по 2018 рік.
Квантові чорні діри не мають нічого спільного з велетенськими космічними гігантами, які ковтають зірки. За теорією, вони мають бути крихітними і розпадатися майже миттєво після появи. Їхнє виявлення в тунелі колайдера дозволило б науковцям уперше вивчити квантову гравітацію та наблизитися до створення єдиної теорії поля.
Головна загадка фізики полягає в тому, чому гравітація настільки слабка порівняно з іншими фундаментальними силами. Теоретики припускають існування прихованих просторових вимірів, куди нібито витікає частина сили тяжіння.
Якщо ці виміри існують, гравітація на ультрамалих відстанях стає значно сильнішою. За таких умов колосальна концентрація енергії в точці зіткнення протонів могла б породити мікроскопічну чорну діру.
Для пошуку розпаду вчені вперше застосували новий математичний метод фазового простору разом із алгоритмом опорних векторів. Штучний інтелект відсіював мільярди звичайних фонових зіткнень і шукав специфічні сферичні спалахи частинок з аномально високою сумарною енергією.
Жодних слідів квантових чорних дір прилади не зафіксували. Проте у фізиці частинок відсутність сигналу вважають повноцінним відкриттям. Дослідниця Даньї Чжан наголосила, що «це не глухий кут. Якщо об'єкт існує з певними параметрами, ми б його побачили. Ми його не знайшли, отже можемо впевнено викреслити цей діапазон. Це справжнє знання про те, як влаштований наш Всесвіт».
Аналіз встановив нову жорстку енергетичну межу до 12 тераелектронвольт. Дослідник Тамаш Вамі зазначив, що за перевіреними параметрами теорія струн не може мати більше двох додаткових вимірів. Подібне поступове відсікання неможливого колись дозволило відкрити бозон Гіггза після десятиліть безуспішних спроб.
Паралельно фізики шукали сфалерони. Це гіпотетичні нестабільні конфігурації полів, які могли б пояснити, чому після Великого вибуху у Всесвіті переважає матерія, а не антиматерія. Слідів сфалеронів також не знайшли, що наклало додаткові суворі рамки на майбутні теорії.
Як повідомляв раніше NV, зараз колайдер зупинили на планову модернізацію Вчені сподіваються продовжити експерименти після запуску установки високої світності, яка забезпечить фізиків значно більшими обсягами даних.
Читайте також:
Загадка кота Шредінгера. Вчені спростували популярну теорію про роль гравітації
