Почему частицы материи образуют «тройки»? [часть 2]

В публикации Вайнберга рассматривается целый ряд способов, с помощью которых эта телефонная игра могла бы работать. Он допускает возможность воспринимать поле Хиггса всем третьим поколениям частиц материи, то есть верхнему кварку, нижнему кварку и тау-частице. Масса стекает во второе и первое поколения оттуда через взаимодействия с экзотическими виртуальными частицами.

Однако попытки Вайнберга, Фокса и Добреску не увенчались успехом. Последние два закончили тем, что увеличили (а не уменьшили) число необъяснимых констант в Стандартной модели, чтобы учесть массы частиц трех поколений. Предложение Вайнберга дает неправильные соотношения между определенными массами и не описывает, как частицы более высокого поколения могут превращаться в частицы более низкого поколения (явление, которое объясняет, почему мы не видим атомы, сделанные из частиц второго или третьего поколения). Осбудить его работу с Вайнбергом другим ученым пока не удалось, но Фокс предполагает, что Вайнберг, вероятно, написал об исследовании, чтобы побудить новичков принять вызов и отметить проблемы, с которыми они обязательно столкнутся.

Фокс видит эти препятствия не как смертельные удары, а как знак того, что теории нуждаются в доработке. «Природа никогда не бывает такой, какой ты ее представляешь с первого взгляда», - сказал он. «У вас есть прекрасная идея, и она как бы дает вам 80% пути».

Другие исследователи не уверены, что выделение третьего поколения и массирование временных облаков частиц - это вообще правильный путь. Есть еще надежда объяснить три поколения, внедрив Стандартную модель в более крупную структуру, такую как теория струн. Одна модель, которую она изучает, уменьшает количество значений фундаментальной массы, добавляя во вселенную несколько новых хиггсоподобных полей, хотя экзотические частицы, связанные с этими гипотетическими полями, слишком тяжелы для поиска с помощью Большого адронного коллайдера в Европе.

Единственным убедительным доказательством, которое могло бы поддержать или провести различие между теориями масс частиц вещества, было бы открытие различных экзотических частиц, которые теория предсказывает. Большой адронный коллайдер пока не обнаружил ни одной, но Фокс не теряет надежду, что когда-нибудь мечты свершатся. Он полагает, что эксперименты, исследующие редкие превращения частиц, такие как распад мюона на электрон, который будет изучен экспериментом Фермилаба Mu2e после того, как он будет запущен в этом году, имеют наилучшие шансы косвенного обнаружения злополучных частиц и оживления Стандартной модели.

«Мы не знаем, имеет ли это смысл», - сказал он. «Нам придется подождать и посмотреть».