На теорію суперсиметрії кинули тінь

Автор/джерело -  © BBC

Співробітники Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН), що працюють на Великому адронному колайдері, виявили надзвичайно рідкісний випадок розпаду елементарних частинок.

Це спостереження ставить під удар теорію суперсиметрії. Вона заснована на припущенні, ніби існує гіпотетична симетрія, яка зв’язує в природі бозони і ферміони.

Теорія суперсиметрії висувалася багатьма фізиками-теоретиками як засіб пояснення деяких неузгодженостей у Стандартній моделі Всесвіту. Ці фізики дуже розраховували отримати за допомогою Великого адронного коллайдера перше експериментальне підтвердження цієї теорії.

Однак нове спостереження, про яке повідомили на конференції з фізики адронного коллайдера в Кіото, суперечить багатьом моделям у рамках теорії суперсиметрії.

Професор Кріс Паркс, який є представником британської частини експерименту під кодовою позначкою LHCb, говорить: "Суперсиметрія, можливо, не померла як теорія, але ці останні результати свідчать, що вона потрапила до лікарні".

Суперсиметрія під питанням

Теорія суперсиметрії припускає існування масивніших відповідників елементарних частинок у порівнянні з тими, що вже відомі.

Їх виявлення допомогло б пояснити, чому галактики обертаються швидше, ніж це передбачено Стандартної моделлю. Фізики висловлювали припущення, що галактики містять якусь невидиму темну матерію, що складається з суперчастинок і яку неможливо виявити доступними для науки засобами. Існування таких суперчатистинок мало б пояснити, чому маса галактик насправді більша, ніж випливає з астрономічних спостережень, і тому вони обертаються швидше.

Дослідники, що працюють на детекторі LHCb, встановленому на Великому адронному колайдері, завдали відчутного удару по цій ідеї. Вони виміряли швидкість розпаду частинки під назвою мезон Bs на дві менші частинки - мюони. У штучно створених умовах такий розпад спостерігали вперше. Згідно з підрахунками вчених, на кожен мільярд розпадів цього мезона припадає всього три розпади такого роду.

Якби суперпартнери звичайних частинок існували насправді, число таких розпадів було б куди більшим. Це досі найважливіший тест правильності всієї теорії суперсиметрії, яка є дуже популярною серед багатьох фізиків-теоретиків.

Професор Вал Гібсон, керівник групи дослідників з Кембриджа, які беруть участь в експерименті LHCb, каже, що нові результати ставлять у скрутне становище тих фізиків, які працюють із теорією суперсиметрії.

Ці результати насправді цілком сумісні зі Стандартною моделлю. Суперчастинки досі не виявлені і іншими детекторами на інших прискорювачах.

Загадка темної матерії

Якщо теорія суперсиметрії не в змозі пояснити існування темної матерії, теоретикам доведеться шукати інші пояснення невідповідностей в Стандартної моделі. Поки що фізики, які поспішають запропонувати свої варіанти нової фізичної теорії, зазнають невдачі.

"Якщо нова фізична теорія існує, вона ховається за Стандартною моделлю і робить це дуже вправно", - заявив фізик з Кембриджа доктор Марк-Олів’є Бетлер.

Однак прихильники теорії суперсиметрії, наприклад, професор Джон Елліс з Королівського коледжу в Лондоні, вказують, що отримані результати не заперечують теорію суперсиметрії.

"Насправді, такий результат прогнозований деякими моделями суперсиметрії. Мене особисто цей результат не дуже засмучує", - говорить учений.

Професор Кріс Паркс на це заперечує, що, дійсно, суперчастинки можуть існувати, але "в них уже не залишається місць для переховування".