БОЛЬШОЙ АДРОННЫЙ
КОЛЛАЙДЕР НАНЕС ЕЩЕ ОДИН УДАР ТЕОРИИ СУПЕРСИММЕТРИИ
1 августа 2015
На днях теория суперсимметрии получила еще один удар от Большого адронного коллайдера (БАК). Новые данные сверхскоростного
столкновения протонов представили новые доказательства субатомной деятельности,
которые согласуются с основой Стандартной модели физики элементарных частиц.
Чтобы понять важность этих результатов, нужно вернуться к
основам. Как мы знаем, Стандартная модель описывает элементарные частицы,
которые составляют Вселенную, а также их взаимодействие. В настоящее время это
одно из лучших описаний субатомного мира, в соответствии с ЦЕРН, которое,
однако, имеет ряд брешей. Она не может описать гравитацию, не объясняет
существование темной материи и не может предсказать массу бозона Хиггса.
К Стандартной модели создаются дополнения, но ученые непрерывно
ищут расхождения внутри нее, которые могут указать в направлении новой физики.
И теория суперсимметрии является одним из лучших кандидатов на замену СМ.
«Суперсимметрия предсказывает, что каждая частица в
Стандартной модели обладает так называемым суперпартнером,
который мог бы решить кучу проблем. К примеру, из
частиц-суперпартнеров могла бы получиться темная
материя», — говорит Уильям Сатклифф, доктор философии
Имперского колледжа в Лондоне.
Сатклифф вошел в крупный
международный коллектив ученых, которые наблюдали за поведением кварков,
субатомных частиц, составляющих протоны и нейтроны. Есть шесть разных типов
кварков: верхний, нижний, очарованный, странный, прелестный и истинный. Ученые
особенно наблюдали за прелестным кварком, который тяжелее и способен менять
форму. Прелестный кварк обычно переходит в очарованный кварк, но в редких
случаях может превращаться и в верхний кварк.
«Мы изучили переход прелестного кварка в верхний кварк,
ранее в том переходе были некоторые несоответствия, которые указывали на
правостороннее орбитальное вращение кварка. Это могло стать расширением для
Стандартной модели, — объясняет Сатклифф. —
Правостороннее орбитальное вращение могла бы объяснить теория суперсимметрии».
В выводах, опубликованных в журнале Nature
Physics, измерения не показали никакого
правостороннего вращения. В конечном счете ученые
получили результат, который был в соответствии со Стандартной моделью:
прелестный кварк распадается только на верхний кварк, если имеет левосторонний
спин. Это удар по суперсимметрии, который, однако, не сбрасывает теорию со
счетов. И тот факт, что ученые смогли проделать такие измерения (а ранее они
казались слишком сложными), впечатляет.
«Было довольно сложно измерить переход прелестного кварка в
верхний кварк. Это как искать иголку в стоге сена», — говорит Сатклифф.