Великий адронний колайдер не виявив квантових чорних дір — ScienceDaily
Науковці, які проаналізували дані детектора CMS на Великому адронному колайдері CERN за 2016–2018 роки, не знайшли доказів утворення мікроскопічних квантових чорних дір. Водночас результат дав змогу виключити частину теоретичних моделей, за якими такі об’єкти могли б виникати під час зіткнень протонів, повідомляє ScienceDaily.
Квантові чорні діри — гіпотетичні надзвичайно малі й короткоживучі об’єкти. Їхнє можливе утворення пов’язують із моделями, що передбачають додаткові просторові виміри. У таких моделях гравітація на дуже малих відстанях могла б бути сильнішою, ніж випливає зі звичних уявлень, а це потенційно дозволяло б створювати чорні діри за енергій, доступних колайдеру.
Обмеження для теоретичних моделей
Дослідники шукали події з характерним майже сферичним розподілом продуктів розпаду та незвично великою сумарною енергією частинок. За розглянутими моделями, отримані дані вказують, що квантові чорні діри малоймовірні до енергій приблизно 12 ТеВ. Аналіз також обмежує окремі теорії з додатковими просторовими вимірами.
Більше актуальних новин читайте у Telegram-каналі UA.News.
За словами учасника експерименту CMS Тамаша Вамі, у межах параметрів досліджених теорій вимірювання не допускають понад двох додаткових вимірів. Науковці наголошують: відсутність сигналу звужує коло можливих пояснень проблеми ієрархії — питання про те, чому гравітація значно слабша за інші фундаментальні взаємодії.
Новий метод аналізу даних
У роботі вперше в аналізі даних фізики частинок застосували метод «відстані у фазовому просторі». Він використовує алгоритм машинного навчання Support Vector Machine для відокремлення потенційних рідкісних сигналів від великої кількості звичайних зіткнень. Автори порівняли цей підхід із показником сферичності та дійшли висновку, що метод відстані у фазовому просторі працює ефективніше для такого пошуку.
Ті самі дані також використали для пошуку сфалеронних процесів — гіпотетичних нестійких конфігурацій полів, які могли б бути пов’язані з проблемою асиметрії матерії й антиматерії у Всесвіті. Доказів таких процесів також не виявили, однак встановили обмеження на можливу кількість взаємодій із відповідними переходами. У майбутньому модернізований High Luminosity LHC має забезпечити значно більші масиви даних для пошуку рідкісних явищ.
