Новые частицы, имитирующие долгожданный бозон Хиггса, могут обманывать физиков, которые могут потратить годы, пытаясь подтвердить или исключить возможность существования «самозванца», предупреждает новое исследование. Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает, что частицы, называемые бозоном Хиггса, наделяют массой многие другие частицы. Большой адронный коллайдер (LHC) в ЦЕРНе близ Женевы, Швейцария, был построен в основном для того, чтобы обнаружить и изучить их в первый раз.

Бозоны Хиггса должны быть получены после столкновения пары протонов. Хотя Хиггсы не будут обнаружены непосредственно, они должны быстро распасться на более знакомые частицы, такие как пары фотонов или тяжелые Z-бозоны, носители слабых ядерных сил. Стандартная модель физики элементарных частиц предсказывает, что путем анализа полученных в процессе распада частиц можно узнать, что они образовались благодаря бозонам Хиггса.

Но некоторые другие неоткрытые частицы вполне могут распадаться по той же схеме, говорит Патрик Фокс из лаборатории Ферми в Батавии, штат Иллинойс, и его коллеги. Как таковая, мимикрия может произойти в результате квантового явления, называемого смешиванием. Смешивание позволяет частицам существовать в виде смеси двух различных типов. Поэтому, если есть новые частицы, которая смешиваются с бозоном Хиггса, они могут перенять некоторые его характеристики.

Если коллайдер все же обнаружит бозон Хиггса, могут потребоваться годы, чтобы исключить возможность того, что это самозванец. Наилучшие перспективы появятся после обновления коллайдера, которое планируется в 2014 году, когда столкновения с более высокими энергиями должны будут определить, существуют ли новые частицы, взаимодействующие с носителями слабых сил — свойство ожидаемое для бозона Хиггса, но не для самозванцев.