Большой адронный коллайдер подорвал позиции суперсимметрии
В данных, собранных детекторами Большого адронного коллайдера, не было обнаружено подтверждений гипотезы суперсимметрии, которая, в частности, предполагает, что у каждой элементарной частицы существует суперсимметричный "двойник". Новые результаты, детализированные в двух статьях, препринты которых есть на сайте arXiv.org (здесь - результаты для детектора CMS, а здесь - для ATLAS) не исключают эту гипотезу полностью, но устанавливают новые пределы для ее обнаружения. Краткую суть исследований приводит портал Physics World.
Гипотеза суперсимметрии была впервые сформулирована независимо несколькими учеными: советскими физиками Ю.А.Гольфандом и Е.П.Лихтманом в 1971 году, Д.В.Волковым и В.П.Акуловым в 1972 году, а также австрийским физиком Юлиусом Вессом и итальянским физиком Бруно Зумино в 1974 году. Гипотеза постулирует существование определенного рода симметрии между двумя основными классами частиц - бозонами и фермионами. Фактически, гипотеза суперсимметрии позволяет при помощи преобразований связать воедино вещество и излучение.
На сегодня эта гипотеза не была подтверждена экспериментально. Для того чтобы фактически проверить ее, существует несколько возможностей. Одна из них заключается в поиске определенных цепочек превращения элементарных частиц в коллайдере (внутри БАК элементарные частицы сталкиваются друг с другом, и этот процесс приводит последовательному образованию других частиц). Ученые искали такие цепочки превращений в данных, собранных детектором CMS.
Второй вариант подразумевает не поиск новых частиц, а обнаружение "недостатка" энергии при определенных типах столкновений. Согласно положениям гипотезы суперсимметрии, за такой недостаток "ответственны" нейтралино - один из типов гипотетических суперсимметричных частиц.
По итогам анализа части данных, собранных на детекторах CMS и ATLAS в течение 2010 года, ученые не обнаружили событий, которые соответствовали бы проявлениям гипотезы суперсимметрии. Однако исследователи отмечают, что пока рано полностью исключать ее - с их точки зрения, новые результаты только устанавливают более высокие энергетические пределы для проявления суперсимметрии.
В 2008 году физики, работающие с данными, которые получает японский ускоритель KEK, представили доказательства, которые могут косвенно указывать на правомерность гипотезы суперсимметрии. Полученные на KEK данные свидетельствуют о рождении новой частицы, характеристики которой напоминают характеристики одной из суперсимметричных частиц. Однако эти данные требуют дополнительной проверки.