Рубрики Шeл 2016 гoд, физики рaбoтaли нe пoклaдaя рук. Гдe-тo тaм мoжeт быть нoвaя физикa; нaм нужнo прoстo пoвышaть энeргии, тoчнoсть и искaть всe бoлee тoнкиe эффeкты. Eсли мы живeм в мультивсeлeннoй, двe всeлeнныe мoгли бы случaйнo столкнуться, что оставило бы след в CMB. Становится все труднее проверять новые фундаментальные теории, но мы постепенно расширяем границы многих действующих экспериментов. …далеко отсюда…
Некоторые сигнатуры новой физики проявляются на больших расстояниях, а не на малых. Высокие энергии
Если бы эти частицы не были слабо взаимодействующего типа, мы бы их уже заметили, если только их масса не выходит за пределы энергии, которой нам удалось достичь с ускорителями частиц на данный момент. В этой категории мы имеем все суперсимметричные частицы-партнеры, которые намного тяжелее частиц стандартной модели, поскольку суперсимметрия нарушена. Но все данные, собранные учеными, лишь разбивали их мечты в пух и прах. Одно из исследований, посвященных этому вопросу, заключается в поиске повторяющихся паттернов в температурных флуктуациях космического микроволнового фона (CMB). Кроме того, на высоких энергиях можно было бы увидеть возбуждения частиц, которые присутствуют в моделях с компактифицированными дополнительными измерениями. Другое высокоточное испытание — поиск безнейтринного двойного бета-распада, который продемонстрировал бы, что нейтрино являются майорановскими частицами, совершенно новым типом частиц. А если да, то как именно? Самые очевидные модели техниколора вступили в противоречие с данными еще десятки лет назад. Для всех этих примеров имеются эксперименты, которые ищут отклонения в Стандартной модели, и точность этих измерений непрерывно растет. Перед вами наиболее перспективные направления, в которых на данный момент ведутся поиски. Слабое взаимодействие
Столкновения частиц при высоких энергиях, вроде тех, что достигали с помощью БАК, могут производить все существующие частицы до энергий, которые были у сталкивающихся частиц. Но идея продолжает жить, и хотя выжившие модели не особо популярны, сбрасывать ее со счетов не стоит. Илья Хель Следовательно, кварки должны иметь составляющие — их часто называют «преонами» — которые обладают взаимодействием — «техниколором» — похожим на сильное ядерное. Должно быть что-то еще. Сильное ядерное взаимодействие, например, демонстрирует «конфайнмент», означающий, что для разрыва кварков нужно много энергии, даже если их масса не очень велика. Но физики еще не исчерпали все возможности. Хотя открытия «на коленке» становятся все менее вероятными просто потому, что многое уже было испробовано и сделано, остаются области, где небольшие лабораторные эксперименты могли бы направить нас на новый след. Может быть, однажды мы сможем решить спор по поводу «правильной» интерпретации квантовой механики, просто измерив, какая из них является правильной. Высокая точность
Высокоточные испытания процессов Стандартной модели дополняют измерения высоких энергий. Частица, которая очень слабо взаимодействует, может рождаться так редко, что ее до сих пор не видели. Строго говоря, большую роль в вопросе возможного обнаружения такой частицы играет не масса, а энергия, необходимая для производства таких частиц. Все шло к тому, что БАК должен найти и другие новые частицы — сама природа, казалось, требовала их. Эти явления ищут на БАК и в высокоэнергетических космических лучах. Примеры тому — распад протона, нейтрон-антинейтронные осцилляции, мюон g-2, каонные осцилляции. Особенно это касается квантовой механики, в которой крошечные механизмы и детекторы позволяют проводить ранее невозможные эксперименты. Но где искать? Где прячется новая физика? Другое явление, которое может проявиться на больших расстояниях, это пятая сила, которая может приводить к легким нарушениям ОТО. В частности, сюда входят слабо взаимодействующие массивные частицы (вимпы), стерильные нейтрино и аксионы (также сильный кандидат в темную материю). Стандартная модель и общая теория относительности работают прекрасно, но физики чувствуют, что где-то есть подвох.