Model SMASH řeší pět klíčových problémů fyziky najednou  
Temná hmota, oscilace neutrin, baryogeneze, kosmologická inflace a CP problém silných interakcí. SMASH má ambici vyřešit všechny tyto palčivé problémy soudobé fyziky – přidáním šesti nových částic.
Potvrdí model SMASH experimenty? Kredit: CMS / ATLAS.
Potvrdí model SMASH experimenty? Kredit: CMS / ATLAS.

Ve fyzice jsme už leccos vyřešili. Ale nemusíme být zklamaní, stále ještě spousta záhad zbývá. Teoretický fyzik Guillermo Ballesteros z francouzské Université Paris-Saclay a jeho kolegové se k tomu rozhodli přistoupit prakticky. Navrhli model, který neřeší jeden takový problém anebo dva, ale hned pět, což jistě stojí za uznání. Jejich model SMASH (Standard Model Axion Seesaw Higgs portal inflation model) se snaží řešit problém s 1. temnou hmotou, 2. oscilacemi neutrin, 3. baryogenezí – čili záhadou s nadbytkem hmoty nad antihmotou, 4. kosmologickou inflací a také 5. CP problém silných interakcí – podle něhož není v silných interakcích porušována CP symetrie (levopravá symetrie částic kombinovaná se symetrií částice/antičástice), ačkoliv by podle kvantové chromodynamiky měla být.

Guillermo Ballesteros. Kredit: Université de Genève.
Guillermo Ballesteros. Kredit: Université de Genève.


Na jeden model to není právě málo, ale Ballesteros a jeho kolegové si věří. Jejich SMASH vychází ze Standardního modelu částicové fyziky, k němuž ovšem přidává pár dalších vylepšení. Je to vlastně docela pochopitelné. Standardní model není špatný. Vysvětlí leccos. Ale naprostou většinu vesmíru asi tvoří temná hmota a my netušíme, co je zač. Také to vypadá, že se vesmír nehorázným způsobem nafoukl během epizody, které říkáme kosmologická inflace, a opět netušíme proč. Jak říká Mikhail Shaposhnikov ze Švýcarského federálního technologického institutu v Lausanne (EPFL), ve Standardním modelu očividně něco chybí. Zřejmě nějaké částice. Otázkou podle Shaposhnikova je, kolik nových částic vlastně potřebujeme.

Mikhail Shaposhnikov. Kredit: EPFL.
Mikhail Shaposhnikov. Kredit: EPFL.


Některé populární modely, jako například supersymetrie, přidávají ke Standardnímu modelu stovky nových částic. Potíž je ovšem v tom, že jsme zatím žádnou z takových částic neobjevili na LHC a dalších experimentech. Naproti tomu model SMASH přidává jenom šest nových částic – tři neutrina, jeden fermion a pole, které zahrnuje další dvě částice. Podle Shaposhnikova je to rozumné. Není špatné začít se střídmým počtem nových částic, a pak v případě potřeby přidávat další.

Université Paris-Saclay
Université Paris-Saclay


Model SMASH vlastně míchá několik dřívějších teorií dohromady. Staví především Shaposhnikově modelu z roku 2005, který k existujícím třem neutrinům zavádí tři nová neutrina. Autoři modelu SMASH si tento model upravili a zavádějí nové pole, které tvoří dvě pozoruhodné částice. Jednou z nich je axion, nejedním fyzikem považovaný za černého koně mezi kandidáty na temnou hmotu, a tou druhou je inflaton, částice, která by měla pohánět kosmologickou inflaci.

Autoři nového modelu věří, že SMASH bude možné ověřit v dohledné době, tak asi do 10 let. Například, model SMASH předpovídá axion, který by měl být asi 10 miliardkrát lehčí, nežli elektron. Částici takové velikosti by mohl objevit například experiment CULTASK, který právě běží v Jižní Koreji anebo připravované experimenty s cool názvy – americký ORPHEUS nebo německý MADMAX. Velká hra částicové fyziky o osud vesmíru rozhodně nekončí. Jak říká Andreas Ringwald z německého DESY v Hamburku, „the battle is open“. 

Video:  Guillermo Ballesteros - The effective theory of fluids and dark energy


Literatura
NewScientist 27. 10. 2016, arXiv:1608.05414.

Autor: Stanislav Mihulka
Datum: 30.10.2016
Tisk článku

Čtyřprocentní vesmír - Panek Richard
Knihy.ABZ.cz
 
 
cena původní: 388 Kč
cena: 345 Kč
Čtyřprocentní vesmír
Panek Richard
Související články:

Smíříme se s nezměrným mnohovesmírem?     Autor: Stanislav Mihulka (20.06.2013)
Temná Pětka: Kdo se drží v čele kandidátů na temnou hmotu?     Autor: Stanislav Mihulka (19.12.2015)



Diskuze:

AI

Michal Lichvár,2016-11-02 15:58:06

A nesla by zostrojit AI, ktora ten model vytvori namiesto nas? :)

Odpovědět

Re,Re - Model Smash.

Vlastislav Výprachtický,2016-10-30 12:49:50

Pane Krnic, vývoj se nezastaví, ale pokud nemáte nové ověřené modely zůstávají staré a slouží pro další odraz. Jinak by to předešlé bádání bylo nanic. Přeji dobrý poslech p. Dr. Fikáčka a pozornost na iluze.

Odpovědět


Re: Re,Re - Model Smash.

Milan Krnic,2016-10-30 17:18:42

Pane Výprachtický, zajímavé, že tu obvykle konstatujete zřejmé věci, ale čas budoucí "s čím se vytasí pan doktor" neuchopíte. Napovím, že odkazované video bylo natočeno v minulosti, předmět mého konstatování leží v budoucnosti.

Odpovědět

Model SMASH.

Vlastislav Výprachtický,2016-10-30 10:00:16

Nalezení dalších nových částic,těžko detekovatelných ,může přispět k nalezení podstaty temné hmoty. Temná hmota jako substance může být považována jako gravitační fluidum, jako výstup z energetických přeměn hmoty Černých děr.

Odpovědět


Re: Model SMASH.

Milan Krnic,2016-10-30 10:14:01

Upravení starého, dobře zavedeného modelu Vesmíru, může přispět ke zvýšenému obratu papírenského a tiskařského průmyslu. Zvýšený obrat může přinést více pracovních míst, a méně místa v knihovnách.

Odpovědět

Najprekvapenejsi clovek.

Richard Palkovac,2016-10-30 06:43:24

Ak by sa temnu hmotu podarilo vysvetlit nejakymi, aj doteraz neznamymi, casticami nasho vesmiru (v nasich troch dimenziach) tak by som bol najprekvapenejsi clovek na svete.

Odpovědět


Re: Najprekvapenejsi clovek.

Milan Krnic,2016-10-30 08:08:01

Já už jen pokud by se jí podařilo objevit.
Jinak se těším, s čím se vytasí pan doktor:
Jan Fikáček - Je čas jen iluze? (Fyzikálně-filosofický čtvrtek ve Viničné 11.8.2016)
https://www.youtube.com/watch?v=nyMOuaa7hF0
(zajímavá diskuze pod videem, Richarde :) )

Odpovědět


Re: Re: Najprekvapenejsi clovek.

Richard Palkovac,2016-10-30 14:11:49

Ano, ale uz na neho nemam nervy :)

Odpovědět


Re: Re: Najprekvapenejsi clovek.

Marek Fucila,2016-11-07 23:22:42

Zaujimava prednaska, diky.

Odpovědět




Pro přispívání do diskuze musíte být přihlášeni


Tento web používá k poskytování služeb, personalizaci reklam a analýze návštěvnosti soubory cookie. Používáním tohoto webu s tím souhlasíte. Další informace