Весной этого года Большой адронный коллайдер вновь заработал после двухлетнего перерыва на модернизацию. Уже в июне ученые смогли начать сбор данных для анализа, полученных на полной энергии столкновений частиц – 13 ТэВ (до модернизации, например, эта энергия составляла 8 ТэВ).
Наряду с подтверждением Стандартной модели (единая теория, описывающая законы взаимодействия элементарных частиц), исследователи регистрируют явления, которые возможно указывают на эффекты новой физики.
В экспериментах на Большом адронном коллайдере занято около 20 ученых Новосибирского государственного университета и Института ядерной физики СО РАН
Новые экспериментальные данные показали, что указания на отклонения от Стандартной модели проявляются довольно часто: об этом свидетельствует регистрация редких распадов. О последнем группа участников коллаборации LHCb сообщила в препринте статьи о распаде В-мезона, вероятность появления которого в рамках Стандартной модели крайне мала. Однако, как отмечают физики Новосибирского государственного университета, участвующие в экспериментах, для констатации того, что этот распад – проявление новой физики, необходимо набрать больше статистики, чтобы свести к минимуму вероятность случайного отклонения от предсказаний теории.
В приведенном выше примере рассматриваются особенности распада "странного прелестного" мезона (B0s→φμ+μ−), который, как отмечает Семен Эйдельман, заведующий кафедрой физики элементарных частиц НГУ, сильно подавлен в СМ, поэтому его вероятность и угловые распределения конечных частиц весьма чувствительны к возможным вкладам новой физики.
Ранее этот распад был обнаружен в эксперименте CDF в Fermilab, сейчас исследователи из коллаборации LHCb располагают статистическими данными в три раза большими, чем использовались изначально. В итоге были подтверждены результаты предыдущего измерения: угловые распределения хорошо согласуются с СМ, а сама вероятность распада заметно ниже ожидаемой.
При помощи физики за пределами Стандартной модели ученые пытаются объяснить те явления, которые в ее рамки не укладываются. По свидетельству исследователей, поиском новых теорий занимались постоянно с момента появления СМ. Для этого ученые используют два способа: в первом ищут редкие процессы, "запрещенные" (сильно подавленные) в СМ, или новые частицы и взаимодействия. Во втором – проводят как можно более точные измерения величин, которые предсказывает Стандартная модель и ищут возможные отклонения от предсказаний, которые могут стать указанием на эффекты новой физики.
Бозон Хиггса, который подтвердил справедливость Стандартной модели, был обнаружен 4 июля 2012 года. Его существование было предсказано Питером Хиггсом на 48 лет раньше
Наверное, совершенно не лишним будет уточнить, как изменится жизнь людей, если ученым удастся экспериментально определить, что на самом деле для существующего мира элементарных частиц справедливы законы так называемой новой физики. Семен Эйдельман и его коллега Павел Кроковный, старший преподаватель НГУ, считают, что напрямую не изменится ничего, так как эти эффекты будут касаться расстояний и энергий микромира. Однако, как отмечают ученые, в процессе исследований и все более тонких экспериментов будут появляться новые технологии, которые постепенно войдут в жизнь обычного человека. Так в ЦЕРНе "придумали" www (World Wide Web).
– Сейчас на Большом адронном коллайдере идет набор данных на энергии 13 ТэВ, что позволит заметно увеличить статистику и уменьшить ошибку измерений. В результате мы узнаем, согласуются наши измерения с теорией или нет. Кроме того, в экспериментах появится чувствительность к частицам большей массы, что повысит эффективность поиска новой физики, например, суперсимметричных частиц, предсказываемых в некоторых теоретических моделях, – уточнил Семен Эйдельман.
Василиса Петрова
LHCb ©Maximilien Brice
.jpg "Ученый НГУ наблюдал полное солнечное затмение в штате Индиана")
