Физики, работающие на детекторе LHCb Большого адронного коллайдера, впервые смогли пронаблюдать крайне редкое событие — распад странного B-мезона на два мюона, параметры этого события очень точно совпали с предсказаниями теории, что почти не оставляет места для «новой физики», в частности, для популярной среди ученых суперсимметричных теорий.
Новый результат был представлен в понедельник на научной конференции в Киото, сообщение о нем было также опубликовано на сайте ЦЕРНа.
«Результат очень сильно ограничивает круг существующих моделей, в частности, суперсимметричные модели становятся почти невероятными. Я бы сказал, что суперсимметричные модели по дороге на кладбище», — сказал РИА Новости сотрудник коллаборации LHCb, профессор Имперского колледжа Лондона Андрей Голутвин.
Поиск новых частиц, а также новых явлений, выходящих за границы существующей общепринятой теории — Стандартной модели — физики могут вести напрямую, пытаясь зафиксировать следы рождения новых частиц при столкновении других частиц, разогнанных до высоких энергий. Так, в частности, минувшим летом был открыт бозон Хиггса (или частица, очень на нее похожая).
Если энергии гипотетических частиц слишком высоки и недоступны для их получения на коллайдере, есть и другой способ — искать присутствие новых частиц непрямым способом, через их взаимодействия с кварками при распаде частиц.
Именно для этого был создан детектор LHCb. Работающие на нем физики изучают поведение частиц, в состав которых входит b-кварк ("прелестный", от английского «beauty»). Нейтральный странный B-мезон состоит из s-кварка ("странного", strange) и b-кварка. Стандартная модель с очень хорошей точностью предсказывала, что распад этой частицы на два мюона должен быть крайне редким событием. Его вероятность составляет 3*10^-9 — это означает, что так распадутся 3 частицы из 10 миллиардов.
Физики всегда обращают внимание на такие крайне редкие процессы, потому что, если реальность не сойдется с теорией, это будет указывать на присутствие «новой физики», явлений за пределами мира Стандартной модели.
«Выбираются такие события, которые очень хорошо предсказываются в Стандартной модели, и смотрят, насколько эти наблюдения совпадают с предсказаниями теории. Если вы увидите расхождение, то это будет очень четкое указание на то, что есть новая частица», — сказал Голутвин.
По его словам, физики надеялись, что вероятность димюонного распада Bs-мезона окажется в несколько раз выше.
«Но вот появился первый результат LHCb, и он, к сожалению, такой же, как в Стандартной модели. Сегодня мы видим около 15 событий. Точность пока очень маленькая, но уже ясно, что больших отклонений от Стандартной модели нет. Вероятность того, что есть большое превышение, практически исключена», — сказал Голутвин.
Это означает, в частности, что суперсимметричные модели, скорее всего, не соответствуют реальности.
Теория суперсимметрии (SUSY) предполагает, что у всех известных элементарных частиц существуют «двойники» — суперсимметричные частицы, которые «родились» вместе с «обычными» частицами в момент Большого взрыва. Затем суперсимметричные частицы стали намного тяжелее обычного вещества и распались, а их «остатки» образовали «темную материю», из которой почти на четверть состоит Вселенная.
