25.12.2010

Надежды физиков, работающих на детекторах большого адронного коллайдера, оправдались — аппарат преподнес первый научный сюрприз, не предусмотренный существующей теорией.

Среди сотен частиц, рождающихся при столкновениях протонов, были обнаружены пары, движения которых по неизвестным до сих пор обстоятельствам связаны друг с другом.

Именно на детекторе CMS — одном из четырех главных детекторов коллайдера — были обнаружены эти двухчастичные корреляции. Некоторые пары частиц, удаляясь друг от друга со скоростью света, остаются соориентированными по направлению своего движения вдоль одного и того же угла, как если бы частицы были некоторым определенным образом ассоциированы вместе.

Уже появились некоторые, по мнению экспертов, грамотные объяснения эффекта, но не хватает точных подсчетов и фактических обоснований. Например, квантовая хромодинамика, описывающая взаимодействие кварков и глюонов, гласит, что эти наиболее фундаментальные частицы не могут рождаться поодиночке, а только парами или группами.

Детектор CMS — один из двух универсальных детекторов на БАКе, созданный, чтобы обнаружить широкий круг новых частиц и явлений в протон-протонных и ядро-ядерных столкновениях при высоких энергиях.

Его мощности и аппаратура позволяют измерять свойства известных частиц с беспрецедентной точностью. К тому же он настроен на поиск совершенно неожиданных и непредсказуемых явлений.

Текущий сеанс работы коллайдера продолжается уже 18 месяцев. Это должно позволить экспериментаторам аккумулировать достаточно данных для исследования новой территории «терра инкогнито» во всех областях, где ожидается новая физика.

Большой адронный коллайдер, запущенный после годичного перерыва 20 ноября 2009 года, — самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. В его 27-километровом кольце сталкиваются разогнанные почти до световой скорости пучки протонов. Изучая результаты этих столкновений, ученые надеются получить новые данные о строении материи. Чем больше столкновений удастся зафиксировать, тем больше шансов, что они столкнутся с новым уникальным событием, например, рождением новых частиц.

Сейчас энергия ускорителя доведена до 3,5 тераэлектронвольта на пучок, что более чем в три раза больше энергии, достигнутой ранее на других ускорителях.