
Внутри колоссального сооружения – ускорителя KEK


Детектор Belle следит за распадом мезонов

Ученые надеются, что Большой Андронный Коллайдер поможет расставить все точки над i | Ранее ряд экспериментов уже показал некоторое преимущество обычной материи над антиматерией. К примеру, частицы каоны (К-мезоны) чуть менее склонны к распаду, чем соответствующие античастицы. Эта разница, в принципе, объясняется с позиций стандартной модели –
одной из самых удачных и общепринятых теоретических конструкций в
физике элементарных частиц – явлением, которое называется нарушением СР-симметрии, и которое можно, упрощая, назвать дисбалансом в слабых взаимодействиях.
Но эта и подобные гипотезы, пытающиеся объяснить глобальное
доминирование материи над антиматерией, все же, недостаточны: все эти
преимущества слишком невелики. Тем более что, согласно той же
стандартной модели, в ранней плотной Вселенной антиматерии было
практически столько же, сколько материи обычной. Основные ее объемы
могли аннигилировать, столкнувшись с частицами и исчезнув в вспышке
излучения. Но тогда современная Вселенная должна была быть переполнена
светом и различным электромагнитным излучением, а в результате
выделившейся от аннигиляции энергии протоны и электроны разбросало бы
слишком далеко, чтобы они могли сформировать новые атомы материи. Так
что нечто иное привело к тому, что сегодня материя полностью доминирует
над антиматерией. И международная команда ученых, работая на ускорителе
частиц KEK в японском городе Цукуба, пытается в этом разобраться.
Ускоритель позволяет разгонять и сталкивать электроны и их
«антиподы» – позитроны, в результате чего формируются крайне
нестабильные и короткоживущие тяжелые частицы В-мезоны.
За их распадом следит детектор Belle – он и показал разницу в том, как
это происходит у разных типов В-мезонов. Незаряженные В-мезоны
распадались намного чаще, чем их античастицы, а заряженные – наоборот,
реже своих «антиподов». По мнению работающего в KEK ученого Тома Браудера (Tom
Browder), это – знак пресловутой «новой физики», грядущего нового
взгляда на устройство мироздания, который объединит пока что
нестыкующиеся теории квантовой физики и Общей Теории Относительности, и
сможет объяснить самые фундаментальные законы Вселенной. «Стандартная
модель, – поясняет Браудер, – говорит о том, что разница в скорости
распада частицы и ее античастицы не зависит от наличия заряда – но мы
показали, что это не так».
Правда, остается неясным, насколько силен эффект, проявляющийся в
таком необычном поведении В-мезонов, и достаточно ли его для того,
чтобы со временем обеспечить глобальное преимущество обычной материи.
«Провести связь от мира элементарных количеств энергии, от кварков и
нейтрино к колоссальным энергетическим бурям ранней Вселенной крайне
непросто», - говорит Браудер.
И основные надежды на разрешение этих проблем физики всего мира возлагают на Большой Андронный Коллайдер (LHC),
который должен заработать буквально на днях неподалеку от Женевы. Это –
одно из самых масштабных и сложных сооружений за всю историю
человечества, и одно из самых мощных устройств, способное даже получать
миниатюрные черные дыры. |