Стандартна модель елементарних частинок для початківців. FAQ: Стандартна модель Стандартна модель взаємодії елементарних частинок

Сучасне уявлення про фізику частинок міститься в так званій стандартної Моделі . Стандартна Модель (СМ) фізики частинок базується на квантової електродинаміки, квантової хромодинамике і кварк-Партон моделі.
Квантова електродинаміка (КЕД) - високоточна теорія - описує процеси, що відбуваються під дією електромагнітних сил, які вивчені з високим ступенем точності.
Квантова хромодинамика (КХД), що описує процеси сильних взаємодій, будується за аналогією з КЕД, але в більшій мірі є напівемпіричної моделлю.
Кварк-Партон модель об'єднує теоретичні та експериментальні результати досліджень властивостей частинок і їх взаємодій.
До цих пір не виявлено відхилень від Стандартної Моделі.
Основний зміст Стандартної Моделі представлено в таблицях 1, 2, 3. конституентов матерії є три покоління фундаментальних ферми онов (I, II, III), властивості яких перераховані в табл. 1. Фундаментальні бозони - переносники взаємодій (табл. 2), які можна представити за допомогою діаграми Фейнмана (рис. 1).

Таблиця 1: Ферміони - (спін напівцілий в одиницях ћ) констітуенти матерії

Таблиця 2: Бозони - переносники взаємодій (спін \u003d 0, 1, 2 ... в одиницях ћ)

Таблиця 3: Порівняльні характеристики фундаментальних взаємодій

Сила взаємодії вказана щодо сильного.

Мал. 1: Діаграма Фейнмана: А + В \u003d С + D, а - константа взаємодії, Q 2 \u003d -t - 4-імпульс, який частка А передає частинці В в результаті одного з чотирьох типів взаємодій.

1.1 Основні положення Стандартної Моделі

• Адрони складаються з кварків і глюонів (партонов). Кварки - ферміони зі спіном 1/2 і масою m 0; глюони - бозони зі спіном 1 і масою m \u003d 0.
• Кварки класифікуються за двома ознаками: аромат і колір. Відомо 6 ароматів кварків і 3 кольори для кожного кварка.
• Аромат - характеристика, що зберігається в сильних взаємодіях.
• Глюон складений з двох кольорів - кольору і антіцвета, а всі інші квантові числа у нього дорівнюють нулю. При випущенні глюони кварк змінює колір, але не аромат. Всього працює 8 глюонів.
• Елементарні процеси в КХД будуються за аналогією з КЕД: гальмівне випускання глюони кварком, народження кварк-антикваркових пар глюонів. Процес народження глюонів глюонів не має аналога в КЕД.
• Статична глюонної поле не прагне до нуля на нескінченності, тобто повна енергія такого поля нескінченна. Таким чином, кварки не можуть вилітати з адронів, має місце конфайнмент.
• Між кварками діють сили тяжіння, які мають два незвичайних властивості: а) асимптотическую свободу на дуже малих відстанях і б) інфрачервоне полон - конфайнмент, завдяки тому, що потенційна енергія взаємодії V (r) необмежено зростає зі збільшенням відстані між кварками r, V (r ) \u003d -α s / r + ær, α s і æ - константи.
• Кварк-кваркову взаємодія не адитивно.
• У вигляді вільних частинок можуть існувати тільки колірні синглет:
  мезонний синглет, для якого хвильова функція визначається співвідношенням

і баріонів синглет з хвильової функцією

де R - червоний, В - синій, G - зелений.

• Розрізняють струмові і складові кварки, які мають різні маси.
• Перетину процесу А + В \u003d С + Х з обміном одним глюонів між кварками, що входять до складу адронів, записуються у вигляді:

ŝ \u003d x a x b s, \u003d x a t / x c.

Символами a, b, c, d позначені кварки і пов'язані з ним змінні, символами А, В, С - адрони, ŝ,,, - величини, що відносяться до кварків, - функція розподілу кварків а в адронному А (або, відповідно, - кварків b в адрони в), - функція фрагментації кварка з в адрони с, d / dt - елементарне перетин qq взаємодії.

1.2 Пошук відхилень від Стандартної Моделі

При існуючих енергіях прискорених частинок добре виконуються всі положення КХД і тим більше КЕД. У плануються експериментах з більш високими енергіями частинок однієї з головних завдань вважається пошук відхилень від Стандартної Моделі.
Подальший розвиток фізики високих енергій пов'язане з вирішенням наступних завдань:

1. Пошук екзотичних частинок, що мають структуру, відмінну від прийнятої в Стандартної Моделі.
2. Пошук нейтронних осциляції ν μ ↔ ν τ і пов'язана з цим проблема маси нейтрино (ν m ≠ 0).
3. Пошук розпаду протона, час життя якого оцінюється величиною τ експ\u003e 10 33 років.
4. Пошук структури фундаментальних частинок (струни, преонов при відстанях d< 10 -16 см).
5. Виявлення деконфайнмірованной адронний матерії (кварк-глюонної плазми).
6. Вивчення порушення СР-інваріантності при розпаді нейтральних K-мезонів, D-мезонів і B-частинок.
7. Вивчення природи темної матерії.
8. Вивчення складу вакууму.
9. Пошук Хіггс-бозона.
10. Пошук суперсиметричних частинок.

1.3 Невирішені питання Стандартної Моделі

Фундаментальна фізична теорія, Стандартна Модель електромагнітних, слабких і сильних взаємодій елементарних частинок (кварків і лептонів) є загальновизнаним досягненням фізики XX століття. Вона пояснює всі відомі експериментальні факти у фізиці мікросвіту. Однак існує цілий ряд питань, на які в Стандартної Моделі немає відповіді.

1. Невідома природа механізму спонтанного порушення електрослабкої калібрувальної інваріантності.

• Пояснення існування мас у W ± - і Z 0 -бозонов вимагає введення в теорію скалярних полів з неінваріантни щодо калібрувальних перетворень основним станом -вакуумом.
• Наслідком цього є виникнення нової скалярною частки - бозона Хіггса.

1. СМ не пояснює природу квантових чисел.

• Що таке заряди (електричні; баріонів; лептонні: Le, L μ, L τ: колірні: синій, червоний, зелений) і чому вони квантуються?
• Чому існує 3 покоління фундаментальних ферміонів (I, II, III)?

1. СМ не включає гравітацію, звідси шлях включення гравітації в СМ - Нова гіпотеза про існування додаткових вимірів в просторі мікросвіту.
2. Немає пояснення, чому фундаментальний масштаб Планка (М ~ 10 19 ГеВ) так далекий від фундаментального масштабу електрослабкої взаємодії (М ~ 10 2 ГеВ).

В даний час намітився шлях вирішення цих проблем. Він складається в розвитку нового уявлення про структуру фундаментальних частинок. Передбачається, що фундаментальні частинки є об'єктами, які прийнято називати "струнами". Властивості струн розглядаються в швидко розвивається Моделі суперструн, яка претендує на встановлення зв'язку між явищами, що відбуваються у фізиці елементарних частинок і в астрофізиці. Такий зв'язок привела до формулювання нової дисципліни - космології елементарних частинок.

Що за дурне назву для найточнішою наукової теорії з усіх відомих людству. Понад чверть нобелівських премій з фізики минулого століття були присуджені робіт, які або прямо, або опосередковано були пов'язані зі Стандартною моделлю. Назва у неї, звичайно, таке, ніби за пару сотень рублів можна купити поліпшення. Будь-фізик-теоретик вважав за краще б «дивовижну теорію майже всього», якою вона, власне, і є.

Багато хто пам'ятає хвилювання серед вчених і в ЗМІ, викликане відкриттям бозона Хіггса в 2012 році. Але його відкриття не стало сюрпризом і не виникла з нічого - воно ознаменувало собою п'ятдесятиріччя низки перемог Стандартної моделі. Вона включає кожну фундаментальну силу, крім гравітації. Будь-яка спроба спростувати її та продемонструвати в лабораторії, що її потрібно повністю переробити, - а таких було багато - терпіла невдачу.

Коротше кажучи, Стандартна модель відповідає на це питання: з чого все зроблено і як все тримається разом?

Найдрібніші будівельні блоки

Фізики люблять прості речі. Вони хочуть роздрібнити все до самої суті, знайти самі базові будівельні блоки. Виконати це при наявності сотні хімічних елементів не так-то просто. Наші предки вважали, що все складається з п'яти елементів - землі, води, вогню, повітря і ефіру. П'ять набагато простіше ста вісімнадцяти. І також невірно. Ви, безумовно, знаєте, що світ навколо нас складається з молекул, а молекули складаються з атомів. Хімік Дмитро Менделєєв з'ясував це в 1860-х роках і представив атоми в таблиці елементів, яку сьогодні вивчають в школі. Але цих хімічних елементів 118. Сурма, миш'як, алюміній, селен ... і ще 114.

У 1932 році вчені знали, що всі ці атоми складається з усього трьох частинок - нейтронів, протонів і електронів. Нейтрони і протони тісно пов'язані один з одним в ядрі. Електрони, в тисячі разів легше їх, кружляють навколо ядра на швидкості, близькій до швидкості світла. Фізики Планк, Бор, Шредінгер, Гейзенберг і інші представили нову науку - квантову механіку - для пояснення цього руху.

На цьому було б прекрасно зупинитися. Всього три частки. Це навіть простіше, ніж п'ять. Але як вони тримаються разом? Негативно заряджені електрони і позитивно заряджені протони скріплюються разом силами електромагнетизму. Але протони збиваються в ядрі і їх позитивні заряди повинні розштовхувати їх геть. Не допоможуть навіть нейтральні нейтрони.

Що пов'язує ці протони і нейтрони разом? «Божественне втручання»? Але навіть божественному суті доставило б проблем стежити за кожним з 10 80 протонів і нейтронів у Всесвіті, утримуючи їх силою волі.

Розширюючи зоопарк часток

Тим часом природа відчайдушно відмовляється зберігати в своєму зоопарку всього три частки. Навіть чотири, тому що нам потрібно врахувати фотон, частку світла, описану Ейнштейном. Чотири перетворилися в п'ять, коли Андерсон виміряв електрони з позитивним зарядом - позитрони - які б'ють по Землі з зовнішнього космосу. П'ять стали шістьма, коли був виявлений півонія, що утримує ядро \u200b\u200bв цілому і передбачений Юкавой.

Потім з'явився мюон - в 200 разів важче електрона, але в іншому його близнюк. Це вже сім. Не так вже й просто.

До 1960-х років були сотні «фундаментальних» частинок. Замість добре організованою періодичної таблиці були тільки довгі списки баріонів (важких частинок на зразок протонів і нейтронів), мезонів (на кшталт півоній Юкави) і лептонів (легких частинок, таких як електрон і невловимі нейтрино), без будь-якої організації і принципів устрою.

І в цій безодні народилася Стандартна модель. Не було ніякого осяяння. Архімед не вистрибнув з ванною з криком «Еврика!». Ні, замість цього в середині 1960-х кілька розумних людей висунули важливі припущення, які перетворили цю трясовину спершу в просту теорію, а потім в п'ятдесят років експериментальної перевірки і теоретичної розробки.

Кварки. Вони отримали шість варіантів, які ми називаємо ароматами. Як у квітів, тільки не так смачно пахнуть. Замість троянд, лілій і лаванди ми отримали верхній і нижній, дивний і зачарований, чарівний і щирий кварки. У 1964 році Гелл-Манн і Цвейг навчили нас змішувати три кварка, щоб отримувати баріон. Протон - це два верхніх і один нижній кварк; нейтрон - два нижніх і один верхній. Візьміть один кварк і один антікварк - отримаєте мезон. Півонія - це верхній або нижній кварк, пов'язаний з верхнім або нижнім антікварком. Все речовина, з яким ми маємо справу, складається з верхніх та нижніх кварків, антикварків і електронів.

Простота. Хоч і не зовсім простота, бо утримувати кварки пов'язаними нелегко. Вони з'єднуються між собою так щільно, що ви ніколи не знайдете кварка або антікварка, блукаючого самого по собі. Теорія зв'язку з цим і частки, які беруть у ній участь, а саме глюони, називається квантовою хромодинаміки. Це важлива частина Стандартної моделі, математично складна, а місцями навіть нерозв'язна для базової математики. Фізики роблять все можливе, щоб робити обчислення, але іноді математичний апарат виявляється недостатньо розроблений.

Ще один аспект Стандартної моделі - «модель лептонів». Ця назва найважливішої статті 1967 року, що написаної Стівеном Вайнбергом, яка об'єднала квантову механіку з найважливішими знаннями про те, як взаємодіють частинки, і організувала їх в єдину теорію. Він включив електромагнетизм, пов'язав його зі «слабкою силою», яка призводить до певних радіоактивним розпадів, і пояснив, що це різні прояви однієї і тієї ж сили. У цю модель був включений механізм Хіггса, що дає масу фундаментальним частинкам.

З тих пір Стандартна модель передбачала результати експериментів за результатами, включаючи відкриття декількох різновидів кварків і W- і Z-бозонів - важких частинок, які в слабких взаємодіях виконують ту ж роль, що фотон в електромагнетизм. Імовірність того, що нейтрино мають масу, упустили в 1960-х роках, але підтвердили Стандартною моделлю в 1990-х роках, через кілька десятиліть.

Виявлення бозона Хіггса в 2012 році, давно передбаченого Стандартною моделлю і довгоочікуваного, не стало, проте, несподіванкою. Зате стало ще однією важливою перемогою Стандартної моделі над темними силами, які фізики частинок регулярно чекають на горизонті. Фізикам не подобається, що Стандартна модель не відповідає їхнім уявленням про простий, вони стурбовані її математичної непослідовністю, а також шукають можливість включити гравітацію в рівняння. Очевидно, це виливається в різні теорії фізики, яка може бути після Стандартної моделі. Так з'явилися теорії великого об'єднання, суперсиметрії, ТЕХНОКОЛОР і теорія струн.

На жаль, теорії за межами Стандартної моделі не знайшли успішних експериментальних підтверджень і серйозних проломів в Стандартної моделі. Через п'ятдесят років саме Стандартна модель ближче всіх до статусу теорії всього. Дивовижна теорія майже всього.

Сьогодні Стандартна модель є однією з найважливіших теоретичних конструкцій у фізиці елементарних частинок, що описують електромагнітну, слабку і сильну взаємодію всіх елементарних частинок. Головні положення і складові частини цієї теорії описує фізик, член-кореспондент РАН Михайло Данилов

1

Зараз на основі експериментальних даних створена дуже досконала теорія, яка описує практично всі явища, які ми спостерігаємо. Ця теорія скромно називається «Стандартна модель елементарних частинок». У ній є три покоління фермионов: кварків, лептонів. Це, так би мовити, будівельний матеріал. З першого покоління побудовано все, що ми бачимо навколо нас. У нього входять u- і d-кварки, електрон і електронне нейтрино. Протони і нейтрони складаються з трьох кварків: uud і udd, відповідно. Але є ще два покоління кварків і лептонів, які в якійсь мірі повторюють перше, але важче і в кінці кінців розпадаються на частинки першого покоління. У всіх частинок є античастинки, що володіють протилежними зарядами.

2

Стандартна модель включає три взаємодії. Електромагнітна взаємодія утримує електрони всередині атома і атоми всередині молекул. Переносником електромагнітної взаємодії є фотон. Сильна взаємодія утримує протони і нейтрони всередині атомного ядра, а кварки всередині протонів, нейтронів і інших адронів (так Л. Б. Окунь запропонував називати частинки, які беруть участь у сильній взаємодії). У сильній взаємодії беруть участь кварки і побудовані з них адрони, а також і переносники самого взаємодії - глюони (від англійського glue - клей). Адрони складаються або з трьох кварків, як протон і нейтрон, або з кварка і антікварка, як, скажімо, π ± мезон, що складається з u- і анти-d- кварків. Слабка взаємодія призводить до рідкісних розпадів, таким як розпад нейтрона на протон, електрон і електронне антинейтрино. Переносниками слабкої взаємодії є W- і Z-бозони. У слабкій взаємодії беруть участь і кварки, і лептони, але воно при наших енергіях вельми мало. Це однак пояснюється просто великою масою W- і Z-бозонів, які на два порядки важче протонів. При енергіях більше маси W- і Z-бозонів сили електромагнітного і слабкої взаємодії стають порівнянними, і вони об'єднуються в єдине електрослабкої взаємодія. Передбачається, що при набагато б прольшіх енергіях і сильну взаємодію об'єднається з іншими. Крім електрослабкої і сильної взаємодій є ще гравітаційна взаємодія, яке не входить в Стандартну модель.

W, Z-бозони

g - глюони

H0 - бозон Хіггса.

3

Стандартна модель може бути сформульована тільки для безмассових фундаментальних частинок, т. Е. Кварків, лептонів, W- і Z-бозонів. Для того, щоб вони отримали значну кількість, зазвичай вводиться поле Хіггса, назване по імені одного з учених, що запропонували цей механізм. В цьому випадку в Стандартної моделі повинна бути ще одна фундаментальна частинка - бозон Хіггса. Пошуки цього останнього цеглинки в стрункому будівлі стандартні моделі активно ведуться на найбільшому коллайдері в світі - Великому адронному колайдері (ВАК). Вже отримані свідчення про існування бозона Хіггса з масою близько 133 мас протона. Однак статистична надійність цих вказівок ще недостатня. Очікується, що до кінця 2012 р ситуація проясниться.

4

Стандартна модель прекрасно описує практично всі експерименти з фізики елементарних частинок, хоча пошуки явищ, що виходять за рамки СМ, \u200b\u200bнаполегливо ведуться. Останнім натяком на фізику за рамками СМ стало виявлення в 2011 р в експерименті LHCb на БАК несподівано великої різниці у властивостях так званих зачарованих мезонів і їх античастинок. Однак, мабуть, навіть така велика відмінність може бути пояснено в рамках СМ. З іншого боку, у 2011 році було отримано ще одне, шукати кілька десятиліть, підтвердження СМ, пророкує існування екзотичних адронів. Фізики з Інституту теоретичної та експериментальної фізики (Москва) та Інституту ядерної фізики (Новосибірськ) в рамках міжнародного експерименту BELLE виявили адрони, що складаються з двох кварків і двох антикварків. Швидше за все, це молекули з мезонів, передбачені теоретиками ІТЕФ М. Б. Волошиним і Л. Б. Окунем.

5

Незважаючи на всі успіхи Стандартної моделі, у неї є багато недоліків. Кількість вільних параметрів теорії перевищує 20, і зовсім незрозуміло, звідки виникає їх ієрархія. Чому маса t-кварка в 100 тисяч разів більше маси u-кварка? Чому константа зв'язку t- і d-кварків, вперше виміряна в міжнародному експерименті ARGUS за активної участі фізиків ІТЕФ, в 40 разів менше константи зв'язку с- і d-кварків? На ці питання СМ не дає відповіді. Нарешті, навіщо потрібні 3 покоління кварків і лептонів? Японські теоретики М. Кобаяші і Т. Маськава в 1973 р показали, що існування 3-х поколінь кварків дозволяє пояснити відмінність властивостей матерії і антиматерії. Гіпотеза М.Кобаяші і Т. Маскави була подверждено в експериментах BELLE і BaBar за активної участі фізиків з ІЯФ і ІТЕФ. У 2008 р М. Кобаяші і Т. Маськава були удостоєні за свою теорію Нобелівської премії

6

У Стандартної моделі є і більш фундаментальні проблеми. Ми вже зараз знаємо, що СМ не є повною. З астрофізичних досліджень відомо, що існує матерія, якої немає в СМ. Це так звана темна матерія. Її приблизно в 5 разів більше, ніж звичайної матерії, з якої ми складаємося. Мабуть, основним недоліком Стандартної Моделі є відсутність в ній внутрішньої самосогласованності. Так, наприклад, природна маса бозона Хіггса, що виникає в СМ через обміну віртуальними частками, на багато порядків перевищує масу, необхідну для пояснення спостережуваних явищ. Одним з виходів, найпопулярнішим зараз, є гіпотеза про суперсиметрії - припущення про те, що є симетрія між фермионами і бозона. Вперше цю ідею висловили в 1971 р Ю. А. Гольфанд і Е. П. Ліхтман в ФІАН, і тепер вона користується величезною популярністю.

7

Існування суперсиметричних частинок не тільки дозволяє стабілізувати поведінку СМ, але і дає дуже природного кандидата на роль темної матерії - найлегшу суперсиметричних частку. Хоча зараз немає ніяких надійних експериментальних підтверджень цієї теорії, вона настільки красива і так елегантно дозволяє вирішити проблеми Стандартної моделі, що дуже багато в неї вірять. На ВАК активно ведуться пошуки суперсиметричних частинок і інших альтернатив СМ. Наприклад, шукають додаткові виміри простору. Якщо вони існують, то багато проблем можуть бути вирішені. Можливо, гравітація стає сильною на відносно великих відстанях, що теж буде великим сюрпризом. Можливі інші, альтернативні моделі Хіггса, механізми виникнення маси у фундаментальних частинок. Пошук ефектів за рамками Стандартної моделі ведеться дуже активно, але поки безуспішно. Дуже багато чого має прояснитися в найближчі роки.

«Ми задаємося питанням, чому група талановитих і відданих своїй справі людей готова присвятить життя гонитві за такими малесенькими об'єктами, які навіть неможливо побачити? Насправді, в заняттях фізиків елементарних частинок проявляється людська цікавість і бажання дізнатися, як влаштований світ, в якому ми живемо »Шон Керролл

Якщо ви все ще боїтеся фрази квантова механіка і до сих пір не знаєте, що таке стандартна модель - ласкаво просимо під кат. У своїй публікації я спробую максимально просто і наочно пояснити ази квантового світу, а так само фізики елементарних частинок. Ми спробуємо розібратися, в чому основні відмінності фермионов і бозонів, чому кварки мають такі дивні назви, і нарешті, чому все так хотіли знайти Бозон Хіггса.

З чого ми складаємося?

Ну що ж, наша подорож в мікросвіт ми почнемо з простого питання: з чого складаються навколишні нас предмети? Наш світ, як будинок, складається з безлічі невеликих цеглинок, які особливим чином поєднуючись, створюють щось нове, не тільки за зовнішнім виглядом, але ще й за своїми властивостями. На ділі, якщо сильно до них придивитися, то можна виявити, що різних видів блоків не так вже й багато, просто кожен раз вони з'єднуються один з одним по-різному, утворюючи нові форми і явища. Кожен блок - це неподільна елементарна частинка, про яку і піде мова в моєму оповіданні.

Для прикладу, візьмемо будь-яке речовина, нехай у нас це буде другий елемент періодичної системи Менделєєва, інертний газ, гелій. Як і інші речовини у Всесвіті, гелій складається з молекул, які в свою чергу утворені зв'язками між атомами. Але в даному випадку, для нас, гелій трохи особливий, тому що він складається всього з одного атома.

З чого складається атом?

Атом гелію, в свою чергу, складається з двох нейтронів і двох протонів, складових атомне ядро, навколо якого обертаються два електрони. Найцікавіше, що абсолютно неподільним тут є лише електрон.

Цікавий момент квантового світу

чим менше маса елементарної частинки, тим більше місця вона займає. Саме з цієї причини електрони, які в 2000 разів легше протона, займають набагато більше місця в порівнянні з ядром атома.

Нейтрони і протони відносяться до групи так званих адронів (Часток, що піддаються сильному взаємодії), а якщо бути ще точніше, баріонів.

Адрони можна розділити на групи

• Баріонів, які складаються з трьох кварків
• Мезонів, які складаються з пари: частка-античастинка

Нейтрон, як зрозуміло з його назви, є нейтрально зарядженим, і може бути поділений на два нижніх кварка і один верхній кварк. Протон, позитивно заряджена частинка, ділиться на один нижній кварк і два верхніх кварка.

Так, так, я не жартую, вони дійсно називаються верхній і нижній. Здавалося б, якщо ми відкрили верхній і нижній кварк, та ще електрон, то зможемо з їх допомогою описати весь Всесвіт. Але це твердження було б дуже далеко від істини.

Головна проблема - частинки повинні якось між собою взаємодіяти. Якби світ складався лише з цієї трійці (нейтрон, протон і електрон), то частинки б просто літали по безкрайніх просторах космосу і ніколи б не збиралися в більші утворення, начебто адронів.

Ферміони і Бозони

Досить давно вченими була придумана зручна і лаконічна форма подання елементарних частинок, названа стандартною моделлю. Виявляється, все елементарні частинки діляться на ферміони, З яких і складається вся матерія, і бозони, Які переносять різні види взаємодій між фермионами.

Різниця між цими групами дуже наочна. Справа в тому, що ферміонами для виживання за законами квантового світу потрібен певний простір, в той час як їхні колеги - бозони можуть спокійно трильйонами жити прямо один на одному.

ферміони

Група фермионов, як було вже сказано, створює видиму матерію навколо нас. Що б ми і де не побачили, створено фермионами. Ферміони діляться на кварки, Сильно взаємодіючі між собою і замкнені всередині більш складних частинок на зразок адронів, і лептони, Які вільно існують в просторі незалежно від своїх побратимів.

кварки діляться на дві групи.

• Верхнього типу. До кваркам верхнього типу, з зарядом +23, відносять: верхній, зачарований і істинний кварки
• Нижнього типу. До кваркам нижнього типу, з зарядом -13, відносять: нижній, дивний і чарівний кварки

Істинний і чарівний є найбільшими кварками, а верхній і нижній - найменшими. Чому кваркам дали такі незвичайні назви, а кажучи більш правильно, «аромати», до сих пір для вчених предмет суперечок.

лептони також діляться на дві групи.

• Перша група, з зарядом «-1», до неї відносять: електрон, мюон (важчу частку) і тау-частинку (наймасивнішу)
• Друга група, з нейтральним зарядом, містить: електронне нейтрино, мюонне нейтрино і тау-нейтрино

Нейтрино - є мала частка речовини, засікти яку практично неможливо. Її заряд завжди дорівнює 0.

Виникає питання, чи не знайдуть фізики ще кілька поколінь частинок, які будуть ще більш масивними, в порівнянні з попередніми. На нього відповісти важко, проте теоретики вважають, що покоління лептонів і кварків вичерпуються трьома.

Чи не вважаєте ніякої схожості? І кварки, і лептони діляться на дві групи, які відрізняються один від одного зарядом на одиницю? Але про це пізніше ...

бозони

Без них би ферміони суцільним потоком літали по всесвіту. Але обмінюючись бозона, ферміони повідомляють один одному будь-якої вид взаємодії. Самі бозони ж один з одним не взаємодіють.

Взаємодія, що передається бозона, буває:

• електромагнітним, Частки - фотони. За допомогою цих безмассових частинок передається світло.
• сильним ядерним, Частки - глюони. З їх допомогою кварки з ядра атома не розпадаються на окремі частки.
• слабким ядерним, Частки - W і Z бозони. З їх допомогою ферміони перекидаються масою, енергією, і можуть перетворюватися один в одного.
• гравітаційним , Частки - гравітон. Надзвичайно слабка в масштабах мікросвіту сила. Стає видимою тільки на надмасивних тілах.

Застереження про гравітаційній взаємодії.
Існування гравітонів експериментально ще не підтверджено. Вони існують лише у вигляді теоретичної версії. У стандартній моделі в більшості випадків їх не розглядають.

Ось і все, стандартна модель зібрана.

Проблеми тільки почалися

Незважаючи на дуже гарне уявлення частинок на схемі, залишилося два питання. Звідки частки беруть свою масу і що таке бозон Хіггса, Який виділяється з інших бозонів.

Для того, що б розуміти ідею застосування бозона Хіггса, нам необхідно звернутися до квантової теорії поля. Говорячи простою мовою, можна стверджувати, що весь світ, весь Всесвіт, складається не з найдрібніших частинок, а з безлічі різних полів: глюонного, кваркового, електронного, електромагнітного і.т.д. У всіх цих полях постійно виникають незначні коливання. Але найбільш сильні з них ми сприймаємо як елементарні частинки. Та й цю тезу досить спірне. З точки зору корпускулярно-хвильового дуалізму, один і той же об'єкт мікросвіту в різних ситуаціях поводиться то як хвиля, то як елементарна частинка, це залежить лише від того, як фізику, спостерігає за процесом, зручніше змоделювати ситуацію.

поле Хіггса

Виявляється, існує так зване поле Хіггса, середнє значення якого не хоче прагнути до нуля. В результаті чого, це поле намагається прийняти деяке постійне нульове значення у всьому Всесвіті. Поле складає всюдисущий і постійний фон, в результаті сильних коливань якого і з'являється Бозон Хіггса.
І саме завдяки полю Хіггса, частинки наділяються масою.
Маса елементарної частинки, залежить від того, наскільки сильно вона взаємодіє з полем Хіггса, Постійно пролітаючи усередині нього.
І саме через бозона Хіггса, а точніше через його поля, стандартна модель має так багато схожих груп частинок. Поле Хіггса змусило зробити безліч додаткових частинок, таких, наприклад, як нейтрино.

підсумки

Те, що було розказано мною, це самі поверхневі поняття про природу стандартної моделі і про те, навіщо нам потрібен Бозон Хіггса. Деякі вчені до цих пір в глибині душі сподіваються, що частка, знайдена в 2012 році і схожа на Бозон Хіггса в ВАКу, була просто статистичною похибкою. Адже поле Хіггса порушує багато красивих симетрії природи, роблячи розрахунки фізиків більш заплутаними.
Деякі навіть вважають, що стандартна модель доживає свої останні роки через свою недосконалість. Але експериментально це не доведено, і стандартна модель елементарних частинок залишається чинним зразком генія людської думки.

Стандартна модель елементарних частинок вважається найбільшим досягненням фізики другої половини XX століття. Але що лежить за її межами?

Стандартна модель (СМ) елементарних частинок, що базується на калібрувальної симетрії, - чудове творіння Мюррея Гелл-Манна, Шелдона Глешоу, Стівена Вайнберга, Абдус Салама і цілої плеяди блискучих вчених. СМ прекрасно описує взаємодії між кварками і лептонами на дистанціях порядку 10-17 м (1% діаметра протона), які можна вивчати на сучасних прискорювачах. Однак вона починає буксувати вже на відстанях в 10-18 м і тим більше не забезпечує просування до заповітного Планка масштабу в 10-35 м.

Вважається, що саме там все фундаментальні взаємодії зливаються в квантовому єдності. На зміну СМ коли-небудь прийде більш повна теорія, яка, швидше за все, теж не стане останньою і остаточною. Вчені намагаються знайти заміну Стандартної моделі. Багато хто вважає, що нова теорія буде побудована шляхом розширення списку симетрій, що утворюють фундамент СМ. Один з найбільш перспективних підходів до вирішення цього завдання був закладений не тільки поза зв'язком з проблемами СМ, \u200b\u200bале навіть до її створення.

Частинки, що підкоряються статистиці Фермі-Дірака (ферміони з напівцілим спіном) і Бозе-Ейнштейна (бозони з цілим спіном). В енергетичному колодязі все бозони можуть займати один і той же нижній енергетичний рівень, утворюючи конденсат Бозе-Ейнштейна. Ферміони ж підкоряються принципу заборони Паулі, і тому дві частинки з однаковими квантовими числами (зокрема, односпрямованим спинами) не можуть займати один і той же енергетичний рівень.

суміш протилежностей

В кінці 1960-х старший науковий співробітник теоротделе ФІАН Юрій Гольфанд запропонував своєму аспіранту Євгену Ліхтманом узагальнити математичний апарат, застосовуваний для опису симетрій чотиривимірного простору-часу спеціальної теорії відносності (простору Маньківського).

Ліхтман виявив, що ці симетрії можна об'єднати з внутрішніми симетрії квантових полів з ненульовими спинами. При цьому утворюються сімейства (мультіплети), які об'єднують частки з однаковою масою, що володіють цілим і напівцілим спіном (інакше кажучи, бозони і ферміони). Це було і новим, і незрозумілим, оскільки ті і інші підпорядковуються різним типам квантової статистики. Бозони можуть накопичуватися в одному і тому ж стані, а ферміони дотримуються принципу Паулі, суворо забороняє навіть парні союзи цього роду. Тому виникнення бозона-Ферміон мультиплетов виглядало математичної екзотикою, яка не має стосунку до реальної фізики. Так це і було сприйнято в ФІАН. Пізніше в своїх «Спогадах» Андрій Сахаров назвав об'єднання бозонів і ферміонів великою ідеєю, однак в той час вона не здалася йому цікавою.

За межами стандарту

Де ж пролягають кордони СМ? «Стандартна модель узгоджується майже з усіма даними, отриманими на прискорювачах високих енергій. - пояснює провідний науковий співробітник Інституту ядерних досліджень РАН Сергій Троїцький. - Однак в її рамки не цілком укладаються результати експериментів, які свідчать про наявність маси у двох типів нейтрино, а можливо, що і у всіх трьох. Цей факт означає, що СМ потребує розширення, а в якому саме, ніхто толком не знає. На неповноту СМ вказують і астрофізичні дані. Темна матерія, а на неї припадає більше п'ятої частини маси Всесвіту, складається з важких частинок, які ніяк не вписуються в СМ. До речі, цю матерію точніше було б називати не темною, а прозорою, оскільки вона не тільки не випромінює світла, але і не поглинає його. Крім того, СМ не пояснює майже повну відсутність антиречовини в спостережуваному Всесвіті ».
Є також заперечення естетичного порядку. Як зазначає Сергій Троїцький, СМ влаштована досить негарно. Вона містить 19 чисельних параметрів, які визначаються експериментом і, з точки зору здорового глузду, приймають вельми екзотичні значення. Наприклад, вакуумне середнє поля Хіггса, що несе відповідальність за маси елементарних частинок, так само 240 ГеВ. Незрозуміло, чому цей параметр в 1017 разів менше параметра, що визначає гравітаційна взаємодія. Хотілося б мати більш повну теорію, яка дасть можливість визначити це відношення з якихось загальних принципів.
СМ не пояснює і величезної різниці між масами найлегших кварків, з яких складені протони і нейтрони, і масою top-кварка, що перевищує 170 ГеВ (в усьому іншому він нічим не відрізняється від u-кварка, який майже в 10 тисяч разів легше). Звідки беруться начебто однакові частки з настільки різними масами, поки незрозуміло.

Ліхтман в 1971 році захистив дисертацію, а потім пішов у ВІНІТІ і майже закинув теорфізіку. Гольфанда звільнили з ФІАН за скороченням штатів, і він довго не міг знайти роботи. Однак співробітники Українського фізико-технічного інституту Дмитро Волков і Володимир Акулов теж відкрили симетрію між бозонами і фермионами і навіть скористалися нею для опису нейтрино. Правда, ніяких лаврів ні москвичі, ні харків'яни тоді не знайшли. Лише в 1989 році Гольфанд і Ліхтман отримали премію АН СРСР з теоретичної фізики імені І.Є. Тамма. У 2009 році Володимир Акулов (зараз він викладає фізику в Технічному коледжі Міського університету Нью-Йорка) і Дмитро Волков (посмертно) удостоїлися Національної премії України за наукові дослідження.

Елементарні частинки Стандартної моделі діляться на бозони і ферміони за типом статистики. Складові частки - адрони - можуть підкорятися або статистикою Бозе-Ейнштейна (до таких відносяться мезони - каона, півонії), або зі статистикою Фермі-Дірака (баріони - протони, нейтрони).

народження суперсиметрії

На Заході суміші бозони і Ферміон станів вперше з'явилися в зароджується теорії, що представляє елементарні частки не точковими об'єктами, а вібраціями одновимірних квантових струн.

У 1971 році була побудована модель, в якій з кожної вібрацією бозона типу поєднувалася парна їй ферміонами вібрація. Правда, ця модель працювала не в чотиривимірному просторі Маньківського, а в двовимірному просторі-часі струнних теорій. Однак уже в 1973 році австрієць Юліус Весс і італієць Бруно Зуміно доповіли в ЦЕРН (а роком пізніше опублікували статтю) про чотиривимірної суперсиметричних моделі з одним бозоном і одним ферміоном. Вона не претендувала на опис елементарних частинок, але демонструвала можливості суперсиметрії на наочному і надзвичайно фізична прикладі. Незабаром ці ж вчені довели, що виявлена \u200b\u200bними симетрія є розширеною версією симетрії Гольфанда і Ліхтман. Ось і вийшло, що протягом трьох років суперсиметрії в просторі Маньківського незалежно один від одного відкрили три пари фізиків.

Результати Весса і Зуміно підштовхнули розробку теорій з бозонів-ферміонів сумішами. Оскільки ці теорії пов'язують калібрувальні симетрії з симетрії простору-часу, їх назвали суперкалібровочнимі, а потім суперсиметричних. Вони передбачають існування безлічі частинок, жодна з яких ще не відкрита. Так що суперсиметричних реального світу все ще залишається гіпотетичною. Але навіть якщо вона і існує, то не може бути суворої, інакше електрони володіли б зарядженими бозона родичами з точно такою ж масою, яких легко можна було б виявити. Залишається припустити, що суперсиметричні партнери відомих частинок надзвичайно масивні, а це можливо лише при порушенні суперсиметрії.

Суперсиметричних ідеологія увійшла в силу в середині 1970-х років, коли вже існувала Стандартна модель. Природно, що фізики почали будувати її суперсиметричні розширення, іншими словами, вводити в неї симетрії між бозонами і фермионами. Перша реалістична версія суперсиметричних СМ, що отримала назву мінімальної (Minimal Supersymmetric Standard Model, MSSM), була запропонована Говардом Джорджі і Савас Дімопулос в 1981 році. Фактично це та ж Стандартна модель з усіма її симетрії, але до кожної частинки доданий партнер, чий спин відрізняється від її спина на ½, - бозон до ферміонів і фермион до бозона.

Тому все взаємодії СМ залишаються на місці, але збагачуються взаємодіями нових частинок зі старими і один з одним. Пізніше виникли і більш складні суперсиметричні версії СМ. Всі вони зіставляють вже відомим часткам тих же партнерів, але по-різному пояснюють порушення суперсиметрії.

Частинки і суперчастіци

Назви суперпартнерів фермионов будуються за допомогою приставки «з» - СЕЛЕКТРОН, смюон, Скварка. Суперпартнери бозонів обзаводяться закінченням «іно»: фотон - Фотину, глюон - глюино, Z-бозон - Зіно, W-бозон - вино, бозон Хіггса - хіггсіно.

Спін суперпартнери будь-якої частинки (за винятком бозона Хіггса) завжди на ½ менше її власного спина. Отже, партнери електрона, кварків і інших фермионов (а також, природно, і їх античастинок) мають нульовий спін, а партнери фотона і векторних бозонів з одиничним спіном - половинний. Це пов'язано з тим, що кількість станів частинки тим більше, чим більше її спін. Тому заміна віднімання на складання привела б до появи надлишкових суперпартнерів.

Зліва - Стандартна модель (СМ) елементарних частинок: ферміони (кварки, лептони) і бозони (переносники взаємодій). Праворуч - їх суперпартнери в Мінімальною суперсиметричних стандартної моделі, MSSM: бозони (Скварка, слептони) і ферміони (суперпартнери переносників взаємодій). П'ять бозонів Хіггса (на схемі позначені одним синім символом) також мають своїх суперпартнерів - п'ятірку хіггсіно.

Візьмемо для прикладу електрон. Він може знаходитися в двох станах - в одному його спін спрямований паралельно імпульсу, в іншому - антипараллельно. З точки зору СМ це різні частки, оскільки вони не цілком однаково беруть участь в слабких взаємодіях. Частка з одиничним спіном і ненульовий масою може перебувати в трьох різних станах (як кажуть фізики, має три ступені свободи) і тому не годиться в партнери електрону. Єдиним виходом буде приписати кожному з станів електрона по одному суперпартнери з нульовим спіном і вважати ці СЕЛЕКТРОН різними частинками.

Суперпартнери бозонів Стандартної моделі виникають кілька хитріший. Оскільки маса фотона дорівнює нулю, то і при одиничному спині він має не три, а два ступені свободи. Тому йому без проблем зіставляється Фотину, суперпартнери з половинним спіном, який, як і електрон, володіє двома ступенями свободи. За цією ж схемою виникають глюино. З Хіггса ситуація складніша. У MSSM є два дублета хиггсовских бозонів, яким відповідає четвірка суперпартнерів - два нейтральних і два різнойменно заряджених хіггсіно. Нейтрали змішуються різними способами з Фотину і Зіно і утворюють четвірку фізично спостережуваних частинок із загальним ім'ям нейтраліно. Подібні ж суміші з дивною для російського вуха назвою чарджіно (по-англійськи - chargino) утворюють суперпартнери позитивного і негативного W-бозонів і пари заряджених Хіггса.

Своєю специфікою володіє і ситуація з суперпартнери нейтрино. Якби ця частка не мала маси, її спін завжди був би спрямований протилежно імпульсу. Тому у безмассового нейтрино можна було б очікувати наявність єдиного скалярного партнера. Однак реальні нейтрино все ж не безмассового. Не виключено, що існують також нейтрино з паралельними імпульсами і спинами, але вони дуже важкі і ще не виявлені. Якщо це дійсно так, то кожного різновиду нейтрино відповідає свій суперпартнери.

Як говорить професор фізики університету Мічігану Гордон Кейн, самий універсальний механізм порушення суперсиметрії пов'язаний з тяжінням.

Однак величина його вкладу в маси суперчастіц ще не з'ясована, а оцінки теоретиків суперечливі. Крім того, він навряд чи є єдиним. Так, Next-to-Minimal Supersymmetric Standard Model, NMSSM, вводить ще два хиггсовских бозона, що вносять свої добавки в масу суперчастіц (а також збільшує число нейтраліно з чотирьох до п'яти). Така ситуація, зазначає Кейн, різко збільшує кількість параметрів, закладених в суперсиметричні теорії.

Навіть мінімальне розширення Стандартної моделі вимагає близько сотні додаткових параметрів. Цьому не варто дивуватися, оскільки всі ці теорії вводять безліч нових частинок. У міру появи більш повних і узгоджених моделей число параметрів має зменшитися. Як тільки детектори Великого адронного коллайдера відловлять суперчастіци, нові моделі не змусять себе чекати.

ієрархія частинок

Суперсиметричні теорії дозволяють усунути ряд слабких місць Стандартної моделі. Професор Кейн на перше місце ставить загадку, пов'язану з бозоном Хіггса, яку називають проблемою ієрархії.

Ця частка набуває масу в ході взаємодії з лептонами і кварками (подібно до того, як вони самі знаходять маси при взаємодії з хиггсовских полем). В СМ вклади від цих частинок представлені розбіжними рядами з нескінченними сумами. Правда, вклади бозонів і ферміонів мають різні знаки і в принципі можуть майже повністю погасити один одного. Однак таке погашення повинно бути практично ідеальним, оскільки маса хиггса, як тепер відомо, дорівнює лише 125 ГеВ. Це не неможливо, але вкрай малоймовірно.

Для суперсиметричних теорій в цьому немає нічого страшного. При точної суперсиметрії вклади звичайних частинок і їх суперпартнерів повинні повністю компенсувати один одного. Оскільки суперсиметрія порушена, компенсація виявляється неповною, і бозон Хіггса знаходить кінцеву і, головне, яка обчислюється масу. Якщо маси суперпартнерів не надто великі, вона повинна вимірюватися однією-двома сотнями ГеВ, що і відповідає дійсності. Як підкреслює Кейн, фізики стали серйозно ставитися до суперсиметрії саме тоді, коли було показано, що вона вирішує проблему ієрархії.

На цьому можливості суперсиметрії не закінчуються. З СМ випливає, що в області дуже високих енергій сильна, слабка і електромагнітне взаємодії хоча і володіють приблизно однаковою силою, але ніколи не об'єднуються. А в суперсиметричних моделях при енергіях порядку 1016 ГеВ таке об'єднання має місце, і це виглядає набагато природніше. Ці моделі пропонують також і вирішення проблеми темної матерії. Суперчастіци при розпаді породжують як суперчастіци, так і звичайні частинки - природно, меншою маси. Однак суперсиметрія, на відміну від СМ, допускає швидке розпад протона, якого, на наше щастя, реально не відбувається.

Протон, а разом з ним і весь навколишній світ можна врятувати, припустивши, що в процесах за участю суперчастіц зберігається квантове число R-парності, яке для звичайних частинок дорівнює одиниці, а для суперпартнерів - мінус одиниці. В такому випадку найлегша суперчастіца повинна бути повністю стабільною (і електрично нейтральної). Розпастися на суперчастіци вона не може за визначенням, а збереження R-парності забороняє їй розпадатися на частинки. Темна матерії може складатися саме з таких частинок, що виникли відразу слідом за Великим вибухом і уникли взаємної анігіляції.

В очікуванні експериментів

«Незадовго до відкриття бозона Хіггса на основі М-теорії (найбільш просунутою версією теорії струн) його масу передбачили з помилкою всього в два відсотки! - каже професор Кейн. - Були також обчислені маси СЕЛЕКТРОН, смюонов і Скварка, які виявилися занадто великі для сучасних прискорювачів - порядку декількох десятків ТеВ. Суперпартнери фотона, глюони і інших калібрувальних бозонів набагато легше, і тому є шанси їх виявити на БАК ».

Звичайно, правильність цих обчислень нічим не гарантована: М-теорія - справа тонка. І все ж, чи можна виявити на прискорювачах сліди суперчастіц? «Масивні суперчастіци повинні розпадатися відразу після народження. Ці розпади відбуваються на тлі розпадів звичайних частинок, і однозначно виділити їх дуже непросто, - пояснює головний науковий співробітник Лабораторії теоретичної фізики ОІЯД в Дубні Дмитро Казаков. - Було б ідеально, якби суперчастіци проявляли себе унікальним чином, який неможливо сплутати ні з чим іншим, але теорія цього не передбачає.

Доводиться аналізувати безліч різних процесів і шукати серед них ті, які не цілком пояснюються Стандартною моделлю. Ці пошуки поки не увінчалися успіхом, але у нас вже є обмеження на маси суперпартнерів. Ті з них, які беруть участь в сильних взаємодіях, повинні тягнути як мінімум на 1 ТеВ, в той час як маси інших суперчастіц можуть варіювати між десятками і сотнями ГеВ.

У листопаді 2012 року на симпозіумі в Кіото були повідомлені результати експериментів на ВАК, в ході яких вперше вдалося надійно зареєструвати дуже рідкісний розпад Bs-мезона на мюон і антимюонів. Його ймовірність становить приблизно три мільярдних, що добре відповідає прогнозам СМ. Оскільки очікувана ймовірність цього розпаду, обчислена на основі MSSM, може виявитися в кілька разів більшою, дехто вирішив, що з суперсиметрією покінчено.

Однак ця ймовірність залежить від декількох невідомих параметрів, які можуть давати як великий, так і малий внесок у кінцевий результат, тут ще багато неясного. Тому нічого страшного не сталося, і чутки про кончину MSSM сильно перебільшені. Але з цього зовсім не випливає, що вона невразлива. БАК поки не працює на повну потужність, він вийде на неї лише через два роки, коли енергію протонів доведуть до 14 ТеВ. І ось якщо тоді не знайдеться ніяких проявів суперчастіц, то MSSM, швидше за все, помре природною смертю і настане час нових суперсиметричних моделей.

Числа Грассмана і супергравітації

Ще до створення MSSM суперсиметрії об'єднали з гравітацією. Неодноразове застосування перетворень, що зв'язують бозони і ферміони, переміщує частку в просторі-часі. Це дозволяє зв'язати суперсиметрії і деформації просторово-часової метрики, які, відповідно до загальної теорії відносності, і є причина тяжіння. Коли фізики це зрозуміли, вони почали будувати суперсиметричні узагальнення ОТО, які називаються супергравітацією. Ця область теоретичної фізики активно розвивається і зараз.
Тоді ж з'ясувалося, що суперсиметричних теоріям необхідні екзотичні числа, придумані в XIX столітті німецьким математиком Германом Гюнтером Грассманом. Їх можна додавати і віднімати як звичайні, але твір таких чисел змінює знак при перестановці співмножників (тому квадрат і взагалі будь-яка ціла ступінь грассманова числа дорівнює нулю). Природно, що функції від таких чисел не можна диференціювати й інтегрувати за стандартними правилами математичного аналізу, потрібні зовсім інші прийоми. І вони, на щастя для суперсиметричних теорій, вже були знайдені. Їх придумав в 1960-і роки видатний радянський математик з МГУ Фелікс Березін, який створив новий напрямок - суперматематіку.

Однак є й інша стратегія, не пов'язана з ВАК. Поки в ЦЕРН працював електронно-позитронний колайдер LEP, на ньому шукали найбільш легкі з заряджених суперчастіц, чиї розпади повинні породжувати найлегших суперпартнерів. Ці частинки-попередники легше зареєструвати, оскільки вони заряджені, а найлегший суперпартнери нейтральний. Експерименти на LEP показали, що маса таких частинок не перевищує 104 ГеВ. Це не так вже й багато, але їх важко виявити на БАК через високий фону. Тому зараз почався рух за спорудження для їх пошуку надпотужного електрон-позитронного коллайдера. Але це дуже дорога машина, незабаром її вже точно не побудують ».

Закриття і відкриття

Однак, як вважає професор теоретичної фізики Університету Міннесоти Михайло Шифман, виміряна маса бозона Хіггса занадто велика для MSSM, і ця модель, швидше за все, вже закрита:

«Правда, її намагаються врятувати за допомогою різних надбудов, але вони настільки незграбним, що мають малі шанси на успіх. Можливо, що інші розширення спрацюють, але коли і як, поки невідомо. Але це питання виходить за рамки чистої науки. Нинішнє фінансування фізики високих енергій тримається на надії виявити на БАК щось дійсно нове. Якщо цього не станеться, фінансування уріжуть, і грошей не вистачить для будівництва прискорювачів нового покоління, без яких ця наука не зможе реально розвиватися ». Так що суперсиметричні теорії як і раніше подають надії, але чекають не дочекаються вердикту експериментаторів.