Wielki Zderzacz Hadronów nie wykrył kwantowych czarnych dziur — ScienceDaily
Naukowcy, którzy przeanalizowali dane z detektora CMS w Wielkim Zderzaczu Hadronów CERN z lat 2016–2018, nie znaleźli dowodów na powstawanie mikroskopijnych kwantowych czarnych dziur. Jednocześnie wynik pozwolił wykluczyć część modeli teoretycznych, według których takie obiekty mogłyby powstawać podczas zderzeń protonów, informuje ScienceDaily.
Kwantowe czarne dziury to hipotetyczne, niezwykle małe i krótko żyjące obiekty. Możliwość ich powstawania wiąże się z modelami przewidującymi dodatkowe wymiary przestrzenne. W takich modelach grawitacja na bardzo małych odległościach mogłaby być silniejsza, niż wynika z tradycyjnych wyobrażeń, co potencjalnie umożliwiałoby tworzenie czarnych dziur przy energiach dostępnych dla zderzacza.
Ograniczenia dla modeli teoretycznych
Badacze szukali zdarzeń o charakterystycznym niemal sferycznym rozkładzie produktów rozpadu oraz niezwykle dużej sumarycznej energii cząstek. W ramach rozpatrywanych modeli uzyskane dane wskazują, że kwantowe czarne dziury są mało prawdopodobne do energii około 12 TeV. Analiza ogranicza również niektóre teorie z dodatkowymi wymiarami przestrzennymi.
Więcej aktualnych wiadomości na kanale UA.News w Telegramie Telegram.
Według uczestnika eksperymentu CMS, Tamása Vamiego, w granicach parametrów badanych teorii pomiary nie dopuszczają więcej niż dwóch dodatkowych wymiarów. Naukowcy podkreślają, że brak sygnału zawęża krąg możliwych wyjaśnień problemu hierarchii — pytania o to, dlaczego grawitacja jest znacznie słabsza od innych oddziaływań fundamentalnych.
Nowa metoda analizy danych
W pracy po raz pierwszy w analizie danych fizyki cząstek zastosowano metodę „odległości w przestrzeni fazowej”. Wykorzystuje ona algorytm uczenia maszynowego Support Vector Machine do oddzielania potencjalnych rzadkich sygnałów od dużej liczby zwykłych zderzeń. Autorzy porównali to podejście z miarą sferyczności i doszli do wniosku, że metoda odległości w przestrzeni fazowej działa skuteczniej w takim poszukiwaniu.
Te same dane wykorzystano również do poszukiwania procesów sfaleronowych — hipotetycznych niestabilnych konfiguracji pól, które mogłyby być związane z problemem asymetrii materii i antymaterii we Wszechświecie. Nie znaleziono także dowodów na takie procesy, jednak ustalono ograniczenia dotyczące możliwej liczby oddziaływań z odpowiadającymi im przejściami. W przyszłości zmodernizowany High Luminosity LHC ma zapewnić znacznie większe zbiory danych do poszukiwania rzadkich zjawisk.
Czytaj nas na Telegram i Sends
