Физики выбрали лучшие теории на тему загадочной находки Большого адронного коллайдера
В декабре прошлого года ученые на Большом адронном коллайдере в Европе заявили о невероятном: якобы мы стоим на пороге открытия пока не открытой субатомной частицы — с массой в шесть раз больше, чем у бозона Хиггса, который всполошил мир в 2012 году. Доказательство пока остается едва уловимым, но если больше данных подтвердит находку, наше понимание основных строительных блоков вселенной перевернется.
«Это было совершенно удивительное объявление и вместе с тем загадка, поскольку время жизни и масса этой частицы могли бы выявить кое-что еще помимо одной дополнительной частицы, если только она окажется реальным сигналом», говорит Кьенгчул Конг, доцент кафедры физики и астрономии Канзасского университета. «Но мы пока не утверждаем, что открытие состоялось, нам нужно больше данных».
Подпоясавшись находками БАК, физики-теоретики по всему миру ринулись предлагать идеи, которые могли бы объяснить загадочный сигнал и направить дальнейшие эксперименты? Physical Review Letters, ведущий журнал в отрасли, получил сотни работ, претендующих осветить результаты БАК.
«Мы рассматриваем идеи, — говорит Конг. — Большинство из них, вероятно, ошибочны, но мы учимся и предлагаем идеи получше».
Из горы работ, поданных в Physical Review Letters, журнал решился опубликовать только четыре — одна из которых написана в соавторстве с Конгом, который подал идею для работы.
Физик Канзасского университета сказал, что загадочный сигнал, обнаруженный на 750 ГэВ, говорит о «первом намеке на новые частицы за пределами Стандартной модели». Стандартная модель физики элементарных частиц — старая и проверенная теория, которая используется для объяснения сил и субатомных частиц, работающих в атомах и составляющих всю известную материю во Вселенной.
«Любое объяснение всплеска на 750 ГэВ требует новой частицы. Большинство моделей предполагают одну».
Но идея Конга отличается от большинства. Вместо того, чтобы строить свою теорию на существовании «резонансной» частицы с прямолинейно соответствующей массой, вызывающей сигнал в 750 ГэВ, работа Конга предлагает последовательность частиц с разными массами, одна из которых — 750 ГэВ.
«Я участвовал в семинаре в Корее, еще в декабре 2015 года, когда было объявлено о сигнале, — говорит Конг. — Каждый предлагал резонансную частицу, сперва и я так решил. Но я хотел интерпретировать это иначе и, поговорив с друзьями по семинару, предложил нерезонансную интерпретацию».
Физик говорит, что его концепция зависит от «последовательного каскадного распада» тяжелой частицы на фотоны, которые могут «подделать резонансный сигнал» при 750 ГэВ.
Прав ли он, пока непонятно, но продвижение в уважаемом журнале уже многого значит.
«Фундаментальные физические открытия зачастую отнимают годы, десятилетия (посмотрите на того же Хиггса) или столетия (как с гравитационными волнами) на подтверждение», говорит Хьюм Фельдман, профессор и глава отделения физики и астрономии Канзасского университета. «Выбор работы из сотни других со всего мира из самых престижных институтов — великая честь для Канзасского университета».
Другая работа, которая предлагает другой механизм для объяснения наблюдений, была написана профессором Кристофом Ройоном из KU Foundation и впоследствии принята Physical Review Letters.
«Тот факт, что независимые работы из Канзасского университета были выбраны PRL из сотен поданных — еще одно подтверждение высокого качества исследований, проводимых кафедрой физики и астрономии», говорит Фельдман.
В настоящее время Конг участвует в семинаре в ЦЕРН, где продолжает работать над загадочными результатами БАК.
«Теоретики предлагают идеи, экспериментаторы их проверяют, затем публикуют свои результаты — и мы пытаемся их понять», говорит он.
Обновление результатов исследования данных БАК будет представлено на конференции, которая пройдет в Чикаго на следующей неделе, с 3 по 10 августа.