|
|
Поиск эффектов за пределами Стандартной модели
1 июня 2026
Коллаборацией CMS на на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе выполнен поиск новой физики за пределами Стандартной модели элементарных частиц в наблюдениях углового распределения диджетов – парных высокоэнергетических струй частиц, рождавшихся при pp-столкновениях с энергией в системе центра масс 13 ТэВ [1]. Новые эффекты могли бы повлиять на статистические распределения или изменить сечения реакций по сравнению с предсказаниями Стандартной модели [2-4]. Данные эксперимента впервые сравнивались со второй поправкой (next-to-next-to) по отношению к ведущему порядку квантовой хромодинамики с учётом первой поправки к электрослабым процессам. Полученные ограничения на параметры теорий в ряде случаев значительно сильнее прежних. В частности, до энергии 13,4 ТэВ исключён обмен виртуальными гравитонами, а образование квантовых чёрных дыр исключено при их массах < 6,3 ТэВ и < 8,5 ТэВ, в зависимости от сценария. Получены ограничения на контактное взаимодействие кварков и на их возможную внутреннюю структуру «субкварки». Векторные и аксиально-векторные медиаторы взаимодействия кварков и частиц тёмной материи исключаются в интервале масс 4-6,2 ТэВ. Также ограничена сверху аномальная тройная глюонная связь в теории эффективного поля и величина связи аксионоподобных частиц с глюонами.
[1] CMS Collaboration arXiv:2603.25458
[2] Казаков Д И УФН 189 387 (2019); Phys. Usp. 62 364 (2019)
[3] Боос Э Э УФН 192 697 (2022); Boos E E Phys. Usp. 65 653 (2022)
[4] В.А. Матвеев УФН 194 1250 (2024); Matveev V A Phys. Usp. 67 1180 (2024)
Новый подход к объяснению стрелы времени
1 июня 2026
Одной из наиболее фундаментальных проблем физики является происхождение «стрелы времени» , т.е. направления эволюции физических систем [5]. Новый подход представлен в работе С.Г. Рубина (НИЯУ МИФИ) [6] в рамках многомерной парадигмы [7]. С.Г. Рубин предложил связать направление хода времени с монотонным ростом объёма дополнительного пространства. В отличие от обычных подходов, связывающих направление времени с ростом энтропии вещества, новая модель отождествляет направление времени с ростом геометрической энтропии дополнительного пространства, выражаемой через число содержащихся в нём причинно-несвязанных областей. Важно, что при наличии дополнительных измерений данное число и, соответственно, общая энтропия растут экспоненциально быстрее, чем в случае обычного 3-мерного пространства. Благодаря этому, глобальный энтропийный градиент доминирует над локальными флуктуациями и задаёт необратимое направление времени в каждой 3-мерной точке нашего пространства. В основе теории С.Г. Рубина лежит фундаментальный постулат причинности, неявно использующийся при обсуждении хорошо известной космологической стрелы времени, согласно которому, существует цепочка переходов между состояниями со всё большей энтропией. В работе [8] предложена модификация описанной модели с применением энтропийного метода Г. Перельмана. А именно, стрела времени связана с изменением формы дополнительного пространства при сохранении его объёма, что позволяет согласовать модель с известными из опыта ограничениями на переменность постоянной всемирного тяготения G.
[5] Менский М Б УФН 177 415 (2007); Menskii M B Phys. Usp. 50 397 (2007)
[6] Rubin S G The European Physical Journal C 86 584 (2026)
[7] Рубаков В А УФН 171 913 (2001); Rubakov V A Phys. Usp. 44 871 (2001)
[8] Galiautdinov A arXiv:2601.19819
Ядерные реакции при низких энергиях
1 июня 2026
Ядерные реакции с энергией ниже 1 МэВ на нуклон представляют большой интерес для понимания процессов в звёздах, однако их сложно воспроизвести в лабораторных условиях из-за малой вероятности взаимодействия ядер. Хорошие возможности для изучения низкоэнергетических реакций дают накопительные кольца тяжёлых ионов. На накопителе CRYRING@ESR в GSI (Центр исследований тяжёлых ионов им. Гельмгольца в Дармштадте, Германия) ионы азота замедлялись до требуемой энергии и с высокой точностью направлялись на мишень – пучок водорода при криогенной температуре [9]. Для регистрации продуктов реакций применялись кремниевые ленточные детекторы. Сечение реакции 15N(p,p)15N при энергии ниже 1 МэВ на нуклон следовало формуле Резерфорда для упругого рассеяния, а при > 1 МэВ/u наблюдалась более сложная зависимость, объясняемая резонансными состояниями ядер 15O. Также была исследована реакция 15N(p,α0)15C при 426 кэВ$/u, что соответствует рекордно низкой энергии в системе центра масс 403 кэВ. Полученное сечение реакции 62,3 ± 7,0 мбн хорошо согласуется с результатами других измерений. Разработанные экспериментальные методы открывают новые перспективы в изучении ядерных реакций при низких энергиях.
[9] Marsh J J et al. The European Physical Journal A 62 10 (2026)
Трансмерный аномальный эффект Холла
1 июня 2026
В отличие от обычного эффекта Холла, аномальный эффект Холла возникает даже при отсутствии внешнего магнитного поля [10,11]. Как правило, длина свободного пробега электронов lz много меньше толщины системы, и эффективно имеет место двумерный эффект Холла с усреднением по толщине. В эксперименте Q. Li (Нанкинский университет, Китай) и соавторов был реализован противоположный случай, когда толщина образца много больше толщины атомного слоя, но меньше или сравнима с lz, и впервые продемонстрирован принципиально новый тип аномального эффекта Холла [12]. Изучалась гетероструктура с 9-слойным ромбоэдрическим графеном, инкапсулированным между двумя слоями гексагонального нитрида бора (hBN) и тонкими пластинками графита. Было обнаружено сосуществование магнитного гистерезиса холловского сопротивления с намагниченностью как в плоскости образца (in‑plane), так и в перпендикулярном направлении. Это гибридное состояние возникает из-за особой металлической фазы, которая нарушает симметрию обращения времени. Авторы назвали новый промежуточный режим между 2D и 3D случаями «трансмерным» (transdimensional) аномальным эффектом Холла.
[10] Николаев С Н и др. УФН 195 658 (2025); Nikolaev S N et al. Phys. Usp. 68 617 (2025)
[11] Девятов Э В УФН 196 473 (2026); Deviatov E V Phys. Usp. 69 (5) (2026)
[12] Li Q et al. Nature 653 384 (2026)
Гамма-излучение высоких энергий от остатка сверхновой IC 443
1 июня 2026
На расположенной в Китае высокогорной гамма-обсерватории LHAASO (Large High Altitude Air Shower Observatory) [13] выполнено наблюдение морфологии и спектра остатка сверхновой IC 443, находящегося на расстоянии 1,5 кпк [14]. В окрестности IC 443 регистрировался как точечный гамма-источник, наблюдавшийся ранее на нескольких гамма-телескопах при меньших энергиях, так и протяжённое гамма-излучение, обнаруженное обсерваторией им. Э. Ферми. По данным LHAASO, спектр точечного источника продолжается по степенному закону с показателем ≈ 3,0 до максимальной измеренной энергии ≈ 30 ТэВ без видимого завала и имеет особенность, соответствующую распадам π0-мезонов. Это может свидетельствовать о том, что гамма-фотоны родились по адронному механизму при взаимодействии космических лучей с газом, причём энергия космических лучей достигала ≈ 300 ТэВ. Тем самым, остатки сверхновых, как это уже давно предполагается, могут являться источниками космических лучей с энергиями в суб-ПэВной области (ПэВатронами). В коллаборации LHAASO принимают участие российские учёные из ИЯИ РАН и МФТИ.
[13] Стенькин Ю В УФН 192 1048 (2022); Stenkin Yu V Phys. Usp. 65 980 (2022)
[14] Cao Z et al. Phys. Rev. Lett. 136 161002 (2026)
|
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 |