Обробка перших даних, отриманих на Великому адронному коллайдері, поставила під загрозу теорію суперсиметрії – один з найбільш популярних варіантів розвитку головної фізичної теорії, стандартно моделі. Теорія суперсиметрії (SUSY) передбачає, що у всіх відомих елементарних частинок існують "двійники" – суперсиметрій частинки, які "народилися" разом з "звичайними" частинками в момент Великого вибуху. Потім суперсиметрій частинки стали набагато важче звичайної речовини і розпалися, а їх "залишки" утворили "темну матерію", з якої майже на чверть складається Всесвіт.

Суперсиметрія дає спосіб об'єднати електрослабкої і сильні взаємодії і в кінцевому рахунку створити єдину теорію поля. В експериментах на коллайдері вчені розраховують побачити народження суперсиметричних частинок, які поки не були виявлені ні в одному експерименті.

Члени колаборації CMS намагалися виявити "суперпартнеров" кварків і глюонів. Якщо б ці частинки народжувалися в зіткненнях протонів на коллайдері, вони розпадалися б на "звичайні" кварки і глюони, а також легкі стабільні частинки нейтраліно, з яких, згідно, теорії може складатися "темна матерія". Кварки і глюони, у свою чергу, створювали б потоки (джети) інших частинок, а нейтрино, що не взаємодіють із звичайною матерією, "відлітали" б непоміченими. Детектор CMS міг би бачити джети, і вчені, виявивши "недостачу" енергії, віднесені нейтраліно, могли б зробити висновок про народження суперсиметричних частинок. Проте на даний момент кількість зіткнень, які б задовольняли всім цим умовам, відносно невелика.

Учасники колаборації CMS в статті, опублікованій в електронній бібліотеці Корнеллського університету, говорять лише про нові обмеження, які накладаються на один з варіантів теорії суперсиметрії. Учені, що працюють з детектором ATLAS, намагаються виявити народження суперпартнеров, фіксуючи народження електронів і мюонів з втратою енергії. Таких подій фіксувалося ще менше. Дослідникам вдалося виключити варіанти теорії, згідно з якими маса суперпартнера глюони – глюино – менше 700 гігаелектронвольт. Разом з тим, багато вчених вважають, що відсутність ознак суперсиметрії в даних коллайдера не є поганою ознакою для цієї теорії, яка сама по собі складається з сотень різних варіантів, що залежать від сполучень десятків можливих параметрів.

"У цій точці ми насправді не можемо виключити жодну теорію", – говорить один з учасників колаборації ATLAS Амір Фарбін. Його колега, італійський фізик Томмазо Доріго вважає, що є підстави для занепокоєння. Суперсиметрія повинна порушуватися, щоб суперпартнери стали важче "звичайних" годинутиц. Причому це порушення має відбуватися за тією ж енергії, при якій порушується симетрії, в точці, коли переносники слабкої взаємодії – W-і Z-бозони – стають масивними, а переносники електромагнітного – фотони – залишаються безмасові.

Вважалося, що таке порушення відбувається при енергіях близько 250 гігаелектронвольт. Однак результати ВАКа показують, що "точка розриву" знаходиться вище цього значення. Теорія припускає існування важких суперсиметричних частинок, проте моделі стають занадто складними.

"У нас настане криза, я думаю, в найближчі декілька років", – говорить Доріго, який скептично налаштований по відношенню до суперсиметрії, оскільки ця теорія вводить безліч нових частинок, на яких немає навіть натяку у наявних даних.

Співробітник Національної лабораторії імені Фермі (США) і член колаборації CMS Олексій Ферапонтов вважає, що "ховати" теорію поки рано. "Поставлені ліміти на пару теорій, і вони не виключені зовсім, тобто, на більш високих енергіях можна ще знайти SUSY. Крім того, суперсиметричних теорій досить багато – і ці експерименти зачепили одну-дві з них" – каже Ферапонтов.

За матеріалами: Газета.ru

Tweet

РОЗРОБКА ВЕБ-САЙТІВ, ПРОСУВАННЯ В ІНТЕРНЕТІ