Что такое экзотическая материя и была ли она обнаружена?

Что такое экзотическая материя? Возможно ли ее производство?

ОТВЕТ

Термин "экзотическая материя" не имеет четкого определения. Одна из возможностей - использовать этот термин для описания материи, состоящей из каких-либо экзотических частиц, т.е. частиц, не найденных в Стандартной модели (МС). Темная материя во Вселенной, вероятно, состоит из элементарных частиц, не присутствующих в МС, а ее существование подтверждается астрофизическими наблюдениями. Однако мы не можем сказать, что открыли частицы темной материи, поскольку множество чрезвычайно различных гипотез об их массе и силе взаимодействия не согласуются с наблюдениями. Мы пытаемся получить частицы темной материи на БАК (Большой адронный коллайдер), но мы не уверены, что это получится - они могут быть слишком тяжелыми или слишком слабо взаимодействующими.

Мы знаем еще меньше о других гипотетических частицах за пределами МС, т.е. мы ни в коем случае не можем утверждать, что открыли их. Гипотезы обычно касаются частиц, которые потенциально могут быть получены.

Другое используемое определение экзотической материи определяет ее как материю, которая вообще не состоит из элементарных частиц с неотрицательной массой и энергией. Примером этого может служить темная энергия во Вселенной, вклад в которую вносят скалярные поля, принимающие ненулевые значения вакуумного ожидания, такие как поле Хиггса. Открытие (создание) частицы Хиггса, о котором было объявлено в 2012 году, можно рассматривать как подтверждение существования скалярных полей с ненулевыми значениями вакуумного ожидания и, следовательно, как подтверждение существования экзотической материи. Также сам факт того, что ненулевая плотность энергии вакуума необходима для описания эволюции Вселенной в соответствии с наблюдениями, можно рассматривать как проявление существования экзотической материи. Однако следует помнить, что до сих пор мы не смогли естественным образом объяснить, почему астрофизически наблюдаемая плотность энергии вакуума на много порядков меньше, чем вклад в нее поля Хиггса.

Список других типов материи, описываемых как экзотические, можно найти на этой странице.