Автор:
Vector. Дата публикации 26-06-2012, 19:50 UT+4
Ожидания в преддверии главной конференции года по физике частиц
С 4 по 11 июля в Мельбурне пройдет центральная конференция года по физике элементарных частиц — ICHEP-2012. Как и в прошлые годы, эту конференцию ждут с нетерпением прежде всего потому, что именно на ней будут обнародованы новые результаты работы Большого адронного коллайдера (подробности см. в научной программе конференции). В частности, 9 июля будут представлены новые результаты по поиску хиггсовского бозона, и, вполне вероятно, уже тогда будет официально объявлено о его открытии. Кроме того, большие надежды связываются с изучением редких распадов тяжелых мезонов, поскольку в них, судя по всему, всё четче начинают проступать следы Новой физики.
Предыстория
Напомним вкратце историю исследований на LHC за последние три года. Коллайдер был запущен в сентябре 2008 года, но почти сразу же был остановлен из-за аварии во время тестирования магнитов. Оправился коллайдер от ее последствий лишь через год, а первый хоть сколько-нибудь существенный объем данных был набран лишь к концу 2010 года — накопленная к тому времени интегральная светимость составляла примерно 0,05 fb–1. Эти данные позволили лишний раз перепроверить Стандартную модель, переоткрыть известные к тому времени частицы, но для каких-то принципиально новых результатов той статистики не хватало.
Темпы набора статистики резко возросли в 2011 году, к концу которого на детекторах ATLAS и CMS было накоплено по 5 fb–1. При анализе этой статистики было получено множество новых результатов, подавляющее большинство которых были, впрочем, отрицательными. В частности, серьезным ударом стало отсутствие каких-либо признаков суперсимметрии, на которую многие физики возлагали надежды в связи с преодолением трудностей Стандартной модели. Не было также найдено никаких новых экзотических частиц или принципиально новых явлений (хотя отклонения от Стандартной модели разной степени статистической достоверности наблюдались в нескольких процессах). Зато появились первые намеки на существование бозона Хиггса (или, по крайней мере, частицы, очень похожей на него). 13 декабря 2011 года были представлены предварительные результаты, свидетельствовавшие о подозрительном превышении данных над «бесхиггсовским» фоном в районе масс 125 ГэВ (подробности см. в новостях ЦЕРН сообщает о первых намеках на обнаружение хиггсовского бозона и Moriond 2012: новые данные по хиггсовскому бозону). Эти данные впоследствии были обработаны окончательно и опубликованы в двух десятках статей.
Хиггсовский бозон
За первую половину 2012 года Большой адронный коллайдер набрал еще свыше 5 fb–1. Столкновения в этом году велись на полной энергии 8 ТэВ (против 7 ТэВ до сих пор), что еще слегка увеличило вероятность интересных событий (сечение рождения тяжелых частиц, как правило, растет с увеличением энергии протонных столкновений). Если намеки 2011 года не являются статистической флуктуацией, а действительно выдают хиггсовский бозон, то при двукратном увеличении статистики данных уже может хватить для надежного его открытия. Несмотря на то что слухи об открытии бозона Хиггса активно циркулируют в сети, реальное положение дел выяснится лишь утром 9 июля на сессии, посвященной поискам хиггсовского бозона.
Сразу стоит напомнить, что само по себе открытие бозона Хиггса будет вовсе не завершающим аккордом, а наоборот — началом новой главы исследований в физике частиц. Главный вопрос, который встанет тогда перед физиками, это «Какой бозон Хиггса мы видим: стандартный или нет?». Цель Большого адронного коллайдера — найти Новую физику, а свойства хиггсовского бозона как раз очень чувствительны к вариантам устройства нашего мира. Поэтому интерес представляет не столько само по себе существование хиггсовского бозона, сколько его масса, время жизни, каналы распада, связь с другими частицами и так далее.
Поиск новых частиц и явлений
Коллаборации, обрабатывающие данные Большого адронного коллайдера, ищут отклонения от Стандартной модели сразу по всем фронтам. Однако, в отличие от поиска бозона Хиггса, никаких намеков на суперсимметрию, новые частицы или новые взаимодействия пока не найдено. В случае суперсимметрии каждый новый результат закрывает всё больше разновидностей суперсимметричных моделей, что заставляет теоретиков «отступать» к менее привлекательным моделям. Не случайно один из докладов в секции суперсимметрии на ICHEP-2012 озаглавлен «SUSY — What's left?» («Что нам остается из суперсимметрии?»)
Тем не менее похоже, что кое-какие отклонения от Стандартной модели всё же есть. К настоящему времени разными экспериментальными группами получены свидетельства в пользу того, что некоторые редкие распады тяжелых мезонов идут не совсем так, как предсказывает Стандартная модель. Это прежде всего эффекты прямого CP-нарушения в распадах D-мезонов и B-мезонов на легкие мезоны; будет интересно узнать, усилились или ослабли эти намеки. Возможно также, что на конференции будут представлены и новые результаты по поиску сверхредких распадов B-мезонов на мюон-антимюонную пару (см. подробнее в новости Детектор CMS скоро начнет чувствовать сверхредкий распад Bs-мезонов). Этот распад по своей «зоркости» в поиске Новой физике сравним с попытками родить новые частицы, поэтому надежное измерение вероятности этого распада ожидается с неменьшим нетерпением, чем прямые поиски новых частиц.
В заключение добавим, что конференция ICHEP-2012, разумеется, не будет посвящена исключительно результатам LHC. На ней будет представлено множество докладов, касающихся сильных взаимодействий, физики нейтрино, поиска частиц темной материи, а также прогресса в теоретической физике элементарных частиц и в технологии будущих ускорителей и детекторов. Каждый день работы конференции даст специалистам много интересного. За новостями конференции можно будет следить как на официальном сайте, так и в twitter-ленте конференции, а также в многочисленных блогах специалистов (например, Of Particular Significance, Resonaances, Quantum Diary Survivor).
Вход
Регистрация
FAQ
Поиск
