Знание-сила, 2002 № 08 (902)

Ядром новой физики может стать так называемая Суперсимметрия. Ее существование оправдано в глазах многих физиков по целому ряду причин. Во-первых, ее принцип подразумевает наличие хиггсбозонов, придающих элементарным частицам массу. Во-вторых, при наличии Суперсимметрии все четыре известных нам фундаментальных взаимодействия могут соединиться и образовать так называемую Сверхсилу, или Суперсилу. Произойдет это, правда, лишь при «энергии Планка» – энергии, которая в десятки миллионов миллиардов раз выше, чем максимальная энергия, достижимая в современных ускорителях.

Наконец, теория струны тоже требует, чтобы мир был суперсимметричен. Ведь, согласно этой теории, все материальные и силовые частицы суть колебания одной и той же элементарной струны, а значит, в основе основ между этими типами частиц нет разницы: материальные частицы могут превращаться в силовые и наоборот. Следовательно, делают вывод теоретики, у каждой материальной частицы есть свой суперсимметричный двойник – некая силовая частица, и, соответственно, у каждой силовой частицы есть суперсимметричный материальный двойник. Это значит, что во Вселенной должно быть, по крайней мере, вдвое больше разновидностей частиц, чем известно исследователям.

Эти суперсимметричные частицы (суперчастицы) еще предстоит открыть. Однако ученые уже давно раздают им имена. Так, в пару к электрону подобрали сэлектрон, в пару к мюону – смюон, кварки дополнили скварками, а суперсимметричный фотон назвали «фотино».

Результаты эксперимента с мюонами, проведенного в Брукхэйвене, могли бы стать первым фактом, подтверждающим, что эти таинственные частицы существуют. Именно присутствие суперсимметричных частиц объясняет, почему величина магнитного момента мюона оказалась именно такой. Возможно, что эта догалка, а также правота авторов теории струны окончательно подтвердятся в 2006 году, когда войдет в строй LHC. Тогда при столкновении фотонов будет высвобождаться достаточная энергия для того, чтобы получать суперсимметричные элементарные частицы.

Пока же теоретикам остается лишь мечтать. «Если будут открыты суперсимметричные частицы, наука совершит грандиозный скачок вперед» – говорит Херман Николаи. Профессор Джон Шварц из Калифорнийского технологического института полагает даже: «В случае, если в опытах на новом коллайдере или каком-то другом ускорителе будет доказана Суперсимметрия, то это открытие станет одним из величайших в истории человечества. По моему мнению, оно гораздо важнее, чем возможное открытие жизни на Марсе».

Впрочем, вряд ли за пределами касты физиков найдется много тех, кто относится к их работе с таким же энтузиазмом. Восторг же самих физиков легко объяснить. Согласно теории, самая легкая суперчастица должна быть стабильной. Следовательно, таинственная темная материя может состоять именно из таких частиц. Открытие Суперсимметрии придаст новый импульс поискам всемирной формулы мироздания. Вот что писали по этому поводу доктор Гудрид Моортгат-Пик из Венского университета и профессор Петер Цервас из DESY: «Если прежние косвенные свидетельства не обманывают, значит физика элементарных частиц находится на пороге важнейших открытий, которые могут сыграть решающую роль в создании единой теории материи и ее фундаментальных взаимодействий».

Адреса в Интернете:

«KworkQuark – элементарная физика для всех!» (сайт подготовлен в DESY): kworkquark.desy.de

Информация о Laige Hadron Collider на сайте CERN: lhc.web.cern.ch/lhc

Введение в физику элементарных частиц и космологию на сайте Лаборатории Ферми: www.fnal.gov/pub/inquiring/matter/inde x.html

Введение в теорию струны на сайте профессора Джона Шварца: www.theorycaltech.edu/people/jhs/ strings

Официальный сайт теоретиков струны: www.superstringtheoiycom

Сайт международной конференции «Strings 2001»: theory.theoiytifr.res.in/strings

Сайт «Суперкамиоканде»: www-sk.icn.utokyo.ac.jp/doc/sk/

Рафаил Нудельма н

Теперь мы уже отчасти понимаем, что «усовершенствование» Стандартной Модели означает, на самом деле, пересмотр основных представлений физики, и поэтому можем понять также и осторожность авторов Брукхэйвенского эксперимента, которые не торопятся с окончательным выводом. Сейчас расчетные группы получили в свое распоряжение данные по остальным четырем миллиардам мюонов, участвовавшим в эксперименте, и надеются закончить уточнение предварительного результата к середине будущего года. Кроме того, поступили данные аналогичных экспериментов, проведенных в России, Китае и других странах, и они тоже будут учтены, прежде чем прозвучит окончательный вердикт.