«Вселенная удваивается»

Представитель Европейского центра ядерных исследований профессор Тара Шиарс рассказала на международной физической конференции в индийском Мумбаи о некоторых результатах экспериментов, которые проводятся на Большом адронном коллайдере (БАК).

Она больше ставит вопросов, чем дает ответов – она говорит, что Вселенная намного сложнее, чем мы думали

Одна из задач, которую ученые пытаются решить с помощью БАК, – это получение экспериментального подтверждения теории Суперсимметрии. Эта теория, предложенная в 1973 году Юлиусом Вессом и Бруно Зумино, предполагает наличие у каждой известной науке элементарной частицы двойника, отличающегося своими характеристиками.

Теория позволяет ответить на вопрос, почему Вселенная имеет значительно большую массу, нежели ее дает сложение всех наблюдаемых в ней космических объектов.

По словам представителя ЦЕРН, соответствующие эксперименты, проведенные на БАК, пока не подтверждают эту теорию, передает ИТАР-ТАСС.

«Мы провели на БАК серию экспериментов с элементарными частицами, в ходе которых проверили опытным путем фундаментальные выводы теории Суперсимметрии и верность описания ею физического мира. Однако необходимых подтверждений мы не получили», – сказала она.

Впрочем, Шиарс оговорилась, что опровергать теорию она бы пока не взялась, и отметила, что не нашли подтверждения выводы ее упрощенной версии, а не более сложного варианта.

Газета ВЗГЛЯД обратилась к директору отделения физики высоких энергий Петербургского института ядерной физики (ПИЯФ) РАН, профессору, доктору физико-математических наук, члену-корреспонденту РАН Алексею Воробьеву с просьбой прокомментировать эти исследования.

По словам профессора Воробьева, о результатах экспериментов можно будет точно говорить в конце 2012 года(Фото: hepd.pnpi.spb.ru)

ВЗГЛЯД: Алексей Алексеевич, в чем суть экспериментов, о которых говорила представитель ЦЕРН?

Алексей Воробьев: В ходе эксперимента сталкиваются два протона больших энергий. В результате рождается много разных частиц. Среди них рождаются B-мезоны. И специфика высоких энергий такова, что их рождается достаточно много. Живут они очень мало –10-12 секунд, после тут же распадаются. Это происходит разными способами, и среди этих способов тот, когда B-мезон распадется на два μ-мезона, положительный и отрицательный. М-мезон – это аналог электрона, но тяжелее его в 200 раз.

Так вот распад B-мезона на μ-мезоны, согласно расчетам теоретиков, и является подтверждением влияния явления суперсимметрии. Правда, не всегда. И без суперсимметрии, в рамках так называемой стандартной модели, B может распасться на два μ-мезона, на уровне один раз на десять в девятой степени распадов.

А простейший вариант теории суперсимметрии предсказывает ускорение этого процесса. И, в соответствии с теорией, частота распадов может быть увеличена в пять, в 10 раз. То есть цель эксперимента – не просто найти два μ-мезона, а показать, как часто это происходит.

Пока в ходе экспериментов на БАК не зафиксирована частота, которая соответствует теоретическим построениям, но максимальная чувствительность еще не достигнута. Мы надеемся, что еще будет зафиксирован распад с той частотой, которая соответствует выводам теоретиков. Тогда будет много шума.

На эту тему
• Эксперты: Графен произведет революцию в микроэлектронике
• Галина Абросимова: Оборудование - больное место
• Алферов: Исследования Нобелевских лауреатов приведут к прорыву в электронике
• Лауреат Нобелевской премии: Не ожидал получения награды в 2010 году
• Ученые из России получили Нобеля по физике

Подчеркну, говорить о том, что теория не подтвердилась, преждевременно. Интерпретировать заявления представителя ЦЕРН как то, что эксперименты как-то перевернули научные воззрения, нельзя.

Эксперимент только начат. И заключения пока очень предварительные. Пока не видят суперсимметрию. Но это еще ничего не означает – просто на том уровне, которого сейчас достигли, пока не видят этого явления. Но он может появиться завтра-послезавтра, кто знает. Здесь нет абсолютного исключения. Просто пока не нашли.

Думаю, к концу следующего года мы наберем достаточную статистику, которая позволит утверждать, есть там место суперсимметрии или нет. Если мы действительно не увидим ничего на этот счет, это будет серьезное ограничение.

ВЗГЛЯД: Есть ли другие способы найти подтверждение теории Суперсимметрии?

А.В.: Конечно. В ходе других экспериментов пытаются напрямую увидеть суперсимметричные частицы. Они, к сожалению, слабо взаимодействуют с нормальным веществом, но они распадаются, и по продуктам распада их можно восстановить. Для этого есть разные способы.

ВЗГЛЯД: Если теория Суперсимметрии получит в итоге экспериментальное подтверждение, что это будет означать?

А.В.: Это будет иметь огромный резонанс и на многое повлиет. Потому что получится, что кроме мира частиц есть мир античастиц, точнее суперсимметричных частиц, а у них есть свои «античастицы». То есть можно сказать, что вся Вселенная, таким образом, удваивается.

К этой реакции сейчас действительно приковано внимание в ЦЕРН, потому что это хороший способ продвинуться в этом направлении. Но пока что говорят, что если мы не увидим в этом эксперименте суперсимметрии, то в таком варианте ее не существует. Но есть десяток других.

Некоторые ученые считают, что суперсимметрия – это выдумка. Одни теоретики считают, что эта теория неизбежна, другие считают, что и без нее можно обойтись. Миру необязательно иметь суперсимметричную структуру. Если он будет иметь – это очень красиво и фундаментально. Но нет утверждений, что это обязательно должно быть. Если Бог любит красоту, то он, наверное, создал ее. А он к этому имеет склонность.

ВЗГЛЯД: На какие фундаментальные вопросы даст ответы эта теория?

А.В.: Она больше ставит вопросов, чем дает ответов – она говорит, что Вселенная намного сложнее, чем мы думали.

ВЗГЛЯД: Есть ли вероятность, что положительные результаты пока не получены вследствие каких-либо ошибок?

А.В.: Все может быть. Два месяца назад Фермилаб (Национальная ускорительная лаборатория им. Энрико Ферми, Иллинойс, США – прим. ВЗГЛЯД) объявил, что они видят вклад суперсимметрии в процесс распада. Вот они точно некорректно провели. Там очевидно, где они ошиблись – неправильно оценили фоновые процессы. Когда надо из ста миллионов частиц одну конкретную, надо уничтожить то, что летает вокруг. Они это сделали неаккуратно.

Есть 100 разных вариантов ошибки, а сделать правильно можно только в одном-единственном случае.