Обробка перших даних, отриманих на Великому адронному коллайдеру, поставила під загрозу теорію суперсиметрії - один з найбільш популярних варіантів розвитку головної фізичної теорії, Стандарної моделі, пише інтернет-видання Physics World.
Теорія суперсиметрії (SUSY) припускає, що у всіх відомих елементарних часток існують "двійники" - частки суперсиметрій, які "народилися" разом зі "звичайними" частками у момент Великого вибуху. Потім частки суперсиметрій стали набагато важчими за звичайну речовину і розпалися, а їх "залишки" утворили "темну матерію", з якої майже на чверть складається Всесвіт.
Суперсиметрія дає спосіб об'єднати електрослабку й сильну взаємодії і врешті решт створити єдину теорію поля. В експериментах на коллайдері вчені розраховують побачити народження часток суперсиметрій, які поки що не були виявлені у жодному експерименті.
читать дальшеЧлени колаборації CMS намагалися виявити "суперпартнерів" кварків і глюонів. Якби ці частки народжувалися в зіткненнях протонів на коллайдері, вони розпадалися б на "звичайні" кварки і глюони, а також легкі стабільні частки нейтраліно, з яких, згідно теорії, може складатися "темна матерія".
Кварки і глюони, у свою чергу, створювали б потоки (джети) інших часток, а нейтраліно, що не взаємодіють зі звичайною матерією, "відлітали" б непоміченими. Детектор CMS міг би бачити джети, і вчені, виявивши "брак" енергії, забраної нейтраліно, могли б зробити висновок про народження часток суперсиметрій. Проте на даний момент число зіткнень, які б задовольняли всім цим умовам, відносно невелике.
Учасники колаборації CMS в статті, опублікованій в електронній бібліотеці Корнелльського університету, говорять лише про нові обмеження, які накладаються на один з варіантів теорії суперсиметрії.
Вчені, що працюють з детектором ATLAS, намагаються виявити народження суперпартнерів, фіксуючи народження електронів і мюонів із втратою енергії. Такі подій фіксувалося ще менше. Дослідникам вдалося виключити варіанти теорії, згідно яким маса суперпартнера глюона, - глюіно - менше 700 гігаелектронвольт.
У той же час, 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, залежних від поєднань десятків можливих параметрів.
Італійський фізик Томмазо Доріго вважає, що є підстави для занепокоєння. Суперсиметрія повинна порушуватися, щоб суперпартнери стали важчими за "звичайні" частки. Причому це порушення повинне відбуватися при тій же енергії, при якій порушується електрослабка симетрія, у точці, коли переносники слабкої взаємодії - W- і Z-бозони - стають масивними, а переносники електромагнітної - фотони - залишаються безмасовими.
Вважалося, що таке порушення відбувається при енергіях близько 250 гігаелектронвольт. Проте результати Великого андронного коллайдера показують, що "точка розриву" знаходиться вище за це значення. Теорія допускає існування важких часток суперсиметрій, проте моделі стають дуже складними.
Співробітник Національної лабораторії імені Фермі (США) і член колаборації CMS Олексій Ферапонтов вважає, що "ховати" теорію поки що рано.
"Поставлені ліміти на пару теорій, і вони не виключені зовсім, тобто, на вищих енергіях можна ще знайти SUSY. Крім того, теорій суперсиметрій досить багато - і ці експерименти торкнулися однієї-двох з них", - сказав він.