Тёмная мате́рия — в астрономии и космологии, а также в теоретической физике гипотетическая форма материи, не участвующая в электромагнитном взаимодействии и поэтому недоступная прямому наблюдению. Составляет порядка четверти массы-энергии Вселенной и проявляется только в гравитационном взаимодействии. Понятие тёмной материи введено для теоретического объяснения проблемы скрытой массы в эффектах аномально высокой скорости вращения внешних областей галактик и гравитационного линзирования ; среди прочих предложенных оно наиболее удовлетворительно.
Эффект Унру, или излучение Унру, — предсказываемый квантовой теорией поля эффект наблюдения теплового излучения в ускоряющейся системе отсчёта при отсутствии этого излучения в инерциальной системе отсчёта. Другими словами, ускоряющийся наблюдатель увидит фон излучения вокруг себя, даже если не ускоряющийся наблюдатель не видит ничего. Основное квантовое состояние в инерциальной системе кажется состоянием с ненулевой температурой в ускоряющейся системе отсчёта.
Тэватро́н или Теватро́н — кольцевой ускоритель-коллайдер, расположенный в Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми в городке Батавия штата Иллинойс, недалеко от Чикаго. Тэватрон — синхротрон, позволявший ускорять заряженные частицы — протоны и антипротоны в подземном кольце длиной 6,3 км до энергии 980 ГэВ (~ 1 ТэВ), отсюда машина получила своё имя — Тэватрон. Строительство Тэватрона было закончено в 1983 году, стоимость постройки — около 120 млн долл., с тех пор Тэватрон претерпел несколько модернизаций. Наиболее крупной было строительство главного инжектора, проводившееся в течение 5 лет (1994—1999). До 1994 года каждый пучок ускорителя имел энергию 900 ГэВ. Ускоритель завершил свою работу в 2011 году после 28 лет работы. Является вторым в мире по энергии столкновения частиц после БАК.
Стра́пелька, странгле́т — гипотетический объект, состоящий из «странной материи», образованной либо адронами, содержащими «странные» кварки, либо не разделённым на отдельные адроны кварковым веществом с примерно одинаковым содержанием странных, верхних и нижних кварков. Странная материя рассматривается в космологии как кандидат на роль «тёмной материи». Русскоязычный термин страпелька предложен в 2005 году Сергеем Поповым как калька от англ. strangelet; вариант странглет существовал и ранее, его употребляют в русскоязычных физических статьях. Английский термин предложен в 1984 году E. Farhi и R. Jaffe.
Акселерон — гипотетическая субатомная частица, введённая для объяснения природы тёмной энергии в 2004 году физиками Энн Нельсон, Дэвидом Капланом и Нилом Вайнером из Вашингтонского университета.
Бесхи́ггсовские моде́ли — в физике элементарных частиц теоретические построения, объясняющие появление масс частиц Стандартной модели без постулирования существования бозона Хиггса.
Согласно концепции переме́нной ско́рости све́та (ПСС) считается, что скорость света в вакууме, обычно обозначаемая c, в некоторых случаях может не быть константой. В большинстве ситуаций в физике конденсированного состояния распространение света в среде действительно происходит с меньшей скоростью, чем в вакууме. Кроме того, в некоторых расчётах квантовой теории поля необходимо учитывать, что виртуальные фотоны должны двигаться на короткие расстояния в том числе со скоростью, отличной от скорости света — причём как с меньшей, так и с большей. Отсюда, однако, не следует, что возможно перемещение вещества со скоростью больше скорости света. Хотя обычно считается, что нет смысла приписывать размерным величинам, таким как скорость света, изменение во времени, в некоторых спорных теориях космологии скорость света варьируется в зависимости от изменения постулатов специальной теории относительности. Если эта концепция подтвердится, то возникнет необходимость переписать большую часть современной физики — ту, которая построена на постоянстве скорости света.
Хамелео́н — гипотетическая элементарная частица, скалярный бозон с нелинейным самодействием, которое делает эффективную массу частицы зависящей от окружения. Такая частица может иметь малую массу в межгалактическом пространстве и большую — в экспериментах на Земле. Хамелеон — возможный носитель тёмной энергии и составная часть тёмной материи, возможная причина ускорения расширения Вселенной.
Легчайшая суперсимметричная частица (LSP) — в физике элементарных частиц — общее название, данное самым лёгким из дополнительных гипотетических частиц, найденных в суперсимметричных моделях. В моделях с сохранением R-чётности LSP устойчива. Проводится обширное наблюдение за дополнительной составляющей материи во Вселенной, именуемой тёмной материей. LSP суперсимметричных моделей является слабо взаимодействующей массивной частицей (WIMP).
Несингулярные модели чёрных дыр — математические теории, описывающие чёрные дыры без возникновения парадоксов, возникающих в стандартной модели чёрной дыры, в том числе парадоксов исчезновения информации и ненаблюдаемости горизонта событий чёрной дыры.
Холодная тёмная материя — предполагаемый вид тёмной материи, частицы которой движутся медленно по сравнению со скоростью света и слабо взаимодействуют с обычным веществом и электромагнитным излучением. Считается, что около 26,8% вещества во Вселенной является тёмной материей, и лишь малая доля представляет собой обычное барионное вещество, составляющее звёзды, планеты и живые организмы.
Гексакварк — в физике элементарных частиц большое семейство гипотетических частиц, каждая из которых состоит из шести кварков или антикварков любых ароматов. Шесть составляющих кварков в любой из нескольких комбинаций могут дать нулевой цветовой заряд; например гексакварк может представлять собой два связанных друг с другом бариона (дибарион), или три кварка и три антикварка. По прогнозам, после образования дибарионы будут достаточно стабильными.
X (3872) — субатомная частица, кандидат в экзотические мезоны с массой 3871,68 МэВ/с2, которая не вписывается в кварковую модель из-за необычных значений её квантовых чисел. Впервые была обнаружена в 2003 году в результате эксперимента Belle в Японии, а затем подтверждена рядом других экспериментальных коллабораций. Было предложено несколько объяснений её природы таких как мезонная молекула или пара дикварк-антидикварк (тетракварк).
Эксперимент Belle был проведён Belle Collaboration, международным сообществом из более чем 400 физиков и инженеров, в Исследовательской организации ускорителей высоких энергий (KEK) в Цукубе, префектура Ибараки, Япония. Эксперимент проводился с 1999 по 2010 год.
Экзотические барионы — тип адронов с полуцелым спином, но имеющих в своём составе число кварков, отличное от трёх (qqq), характерных для обычных барионов. Примером могут служить пентакварки, состоящие из четырёх кварков и одного антикварка (qqqqq̅).
Сильно взаимодействующие массивные частицы (SIMP) — гипотетические частицы, которые сильно взаимодействуют между собой и слабо с обычной материей и могут образовывать гипотетическую тёмную материю. Эта гипотеза основывалась на наблюдениях взаимодействующих галактик в кластере Abell 2827, однако с тех пор была поставлена под сомнение дальнейшими наблюдениями и моделированием кластера.
Эксперименты Хьюза и Древера представляют собой спектроскопические тесты изотропии массы и пространства. Хотя первоначально он задумывался как проверка принципа Маха, теперь он понимается как важная проверка лоренц-инвариантности. Как и в опыте Майкельсона — Морли, можно проверить существование предпочтительной системы отсчёта или других отклонений от лоренц-инвариантности, что также влияет на справедливость принципа эквивалентности. Таким образом, эти эксперименты касаются фундаментальных аспектов как специальной, так и общей теории относительности. В отличие от опытов типа Майкельсона — Морли, эксперименты Хьюза и Древера проверяют изотропию взаимодействий самой материи, то есть протонов, нейтронов и электронов. Достигнутая точность делает этот вид эксперимента одним из самых точных подтверждений теории относительности.
Универсальные дополнительные измерения — теории в физике элементарных частиц, математические модели которых, помимо трёх пространственных и одного временного измерений, используют одно или несколько пространственных измерений.
Большие дополнительные измерения, ADD,LED — собирательное название теорий физики элементарных частиц, предполагающих что четырёхмерное пространство-время Стандартной модели располагается на бране, погруженной в многомерное пространство, включающее, помимо четырёхмерного пространства-времени, большие или бесконечные дополнительные измерения. Электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия действуют внутри четырех измерений этой браны, а гравитоны, кроме того, могут распространяться через дополнительные измерения. Предполагается, что на основе таких теорий можно найти решение ряда физических проблем: проблемы иерархии, проблемы космологической постоянной и т.д. Идея больших дополнительных измерений была выдвинута Нимой Аркани-Хамедом, Савасом Димопулосом и Джиа Двали в 1998 году. Предполагается, что излучение гравитонов в дополнительные измерения позволит экспериментально проверить теорию больших дополнительных измерений на современных ускорителях при энергиях столкновения порядка ТэВ. Один из способов проверить теорию заключается в столкновении двух протонов в Большом адронном коллайдере или электрона и позитрона в электронном ускорителе так, чтобы при их столкновении образовался гравитон, который мог бы излучиться в дополнительные измерения, что привело бы к уменьшению наблюдаемой энергии и поперечного импульса. До сих пор ни один эксперимент на Большом адронном коллайдере не обнаружил подобного эффекта.
Эффективная теория поля — подход в теоретической физике, основанный на идее приближённого описания физических явлений, вплоть до заранее выбранного минимального масштаба расстояний или максимального масштаба энергий, при помощи математического аппарата квантовой теории поля или статистической механики. Применяется в физике элементарных частиц, статистической механике, физике конденсированного состояния, общей теории относительности и гидродинамике.