Физик: россия пока опережает сша в поисках экзотических частиц
РИА Новости. Физик Василий Родионов, доктор наук РЭУ имени Плеханова, поведал о том, из-за чего ученые сейчас заинтересованы в отыскивании экзотических сверхтяжелых частиц, существует ли предел массы частиц и поделился собственными мыслями о том, как Российская Федерация может сохранить собственный лидерство в данной области физики и не уступить США.
© Fotolia / AbstractUniverse
Такие детекторы сейчас следят за частицами с самыми громадными энергиями, и мы в принципе можем выйти и на уровень максимонов, иными словами, на уровень большой массы частиц. Неприятность, действительно, содержится в том, что экспериментаторам еще лишь предстоит осознать, как возможно «заметить» подобные частицы и измерить их свойства.
«В Стандартной модели большинство физических размеров имеет собственные пределы – существует, на пример, минимальный заряд частицы либо минимальный спин, но нет предела массы. Иначе говоря она не запрещает открытия частицы с любым значением массы.
Это само собой разумеется вздор, но вероятен и таковой вариант, в то время, когда на ускорителе покажутся частицы с весами, равными массе автомобиля, а две таких частицы смогут породить что-то наподобие автобуса. Это, само собой разумеется, не имеет ни какого именно отношения к физике частиц, но раз теория не запрещает аналогичного варианта событий, оставаясь последовательной схемой, следовательно, в ней все-таки что то не так.
И мы за Моисеем Владимиром и Марковым Кадышевским думаем, что масса должна быть ограничена», — говорит исследователь.
По словам ученого, первый радикальный подход к ответу данной неприятности внес предложение академик Владимир Кадышевский приблизительно 40 лет назад, разрабатывая новый, «геометрический» подход к описанию электромагнитных и не сильный сотрудничеств частиц. Он понял, что, в случае если «верхний» предел массы существует, то тогда должны существовать особенные экзотические частицы, чьи свойства будет нереально обрисовать при помощи Стандартной модели физики.
К примеру, такие частицы смогут владеть составной массой, в один момент имея эрмитову и неэрмитову составляющие веса. Именно это и должно воображать собой базу структуры таинственной чёрной материи.
Поиск этих частиц, из-за их огромной массы, вряд ли возможно осуществить в ближайшее время при помощи Громадного адронного коллайдера либо вторых, еще более замечательных ускорителей. Как сравнительно не так давно узнал доктор наук Родионов, следы их существования возможно подметить, замечая за частицами и другими процессами.
Особенную роль в этих процессах может играться весьма не сильный, но тем не меньше настоящее сотрудничество так называемых аномальных магнитных моментов экзотических частиц.
Как показывают его расчеты, возможно подметить, что кое-какие виды нейтрино смогут реагировать на сильнейшие магнитные поля. В случае если ученым удастся зафиксировать различия в том, как нейтрино реагируют на магнитные поля, «развёрнутые» в различные стороны, то тогда выкладки Родионова и теория Кадышевского смогут отыскать собственный подтверждение.
— В случае если данный предел существует, и вам либо вторым физикам удастся его отыскать, что будет означать это открытие для мира физики? Будет ли оно укладываться в Стандартную модель либо будет выходить за ее рамки?
— Вправду, открытие экзотических частиц и этого предела будет означать, что существует физика и за пределами Стандартной модели.
Сейчас интерес к поиску этих частиц и к теориям Кадышевского очень сильно возрос и у нас, и в Соединенных Штатах, и Европе и в Китае и в других уголках мира.
Из-за чего это случилось? Сейчас показались новые теоретические и экспериментальные свидетельства того, что поведение частиц возможно обрисовывать и просчитывать не лишь хорошим методом, применяя так именуемые эрмитовы операторы, что раньше считалось незыблемым свойством квантовой механики.
В начале этого века стало известно, что описание этих процессов, каковые происходят в настоящем мире, возможно обрисовать и при помощи второй математики, допускающей возможность существования неэрмитовых моделей, а следовательно и существования экзотических частиц.
Применяя эту математику, мы узнали, что она разрешает установить, что верхний предел на массу частиц обязан обязательно существовать, и быть напрямую связан с эрмитовой и антиэрмитовой компонентами массы фермионов, а кроме этого исчезать, в то время, когда неэрмитова компонента осутствует. Основное убедиться в появлении новых частиц.
Тут я желал бы добавить, что в данной области мы идем голова в голову с американскими учеными и кроме того опережаем их в некоторых моментах, где они ошибаются в собственных выкладках и расчётах, и нам не хотелось бы упускать это лидерство.
— Какие конкретно установки имели возможность бы открыть данный предел весов, возможно ли дойти до него при помощи БАК либо его потенциальных наследников?
— В этом вопросе мы с Кадышевским занимали различные позиции. Он считал, что мы можем подобраться к нему лишь в том случае, если мы выстроим огромный ускоритель частиц, что разрешит выйти на те уровни энергии, каковые соответствуют этому пределу весов.
Ясно, что ни БАК, ни каждый ускоритель не смогут обеспечить таковой энергии в ближайшее время.
Мы придерживаемся иного мнения. Нам удалось продемонстрировать, что для демонстрации появления предела и существования масс экзотических частиц совсем не в обязательном порядке «ловить» частицы большой массы.
Нам необходимо , что существуют частицы, поведение которых описывается не лишь при помощи эрмитовых операторов.
Это окажет помощь нам доказать, что честна и вторая математика квантовой физики, модифициорванное уравнение Дирака. В этом новом уравнении должны фигурировать как эрмитова, так и псевдо эрмитова компоненты массы фермионов.
Косвенные свидетельства этого возможно отыскать в второй области физики, в неэрмитовой оптике, где уже более чем 10 лет проводятся теоретические расчеты и были взяты экспериментальные доказательства существования процессов, каковые описываются подобным образом. Раз эти правила существуют в отдельном разделе физики, из-за чего они не смогут находиться и в физике частиц?
Мы теоретически обосновали эту возможность, и в полной мере возможно ожидать, что нам удастся взять и указания на настоящее существование этих частиц.
Каким будет данный предел весов – это второй вопрос, на данный момент нам легко необходимо продемонстрировать, что он существует на примере появления экзотических частиц. В этом нам смогут оказать помощь опыты, которые связаны с оценкой массы нейтрино.
Появляется собственного рода парадокс – поиски правильного значения массы легчайшей частицы смогут оказать помощь нам осознать, как тяжелыми смогут быть частицы в принципе.
Еще одним подтверждением того, что эти пределы существуют, есть сам факт того, что нейтрино владеют ненулевой массой и смогут преобразовываться приятель в приятеля, за что сравнительно не так давно присуждена Нобелевская премия. Снова же, это говорит о том, что нам не нужен огромный ускоритель для доказательства существования максимонов, частиц максимально громадной массы.
Возможно легко надежно установить существования неэрмитовых фермионов, а следовательно убедиться, что эта форма материи может иметь место в отечественном мире.
— В Российской Федерации подобные опыты проводились в Университете ядерных изучений в Троицке, возможно ли приспособить их нейтринные детекторы для поиска пределов массы?
— В прошлом, в 1990-тые годы и в начале 2000 годов, вправду, интерес к подобным опытам был высок в отечественной научной среде. В то время, когда отечественные коллеги под управлением академика Лобашева измеряли массу нейтрино, они приобретали весьма необычные значения — усредненные размеры квадратов нейтринных весов были отрицательными. И похожие результаты были взяты в ходе вторых опытов в США и Германии
Подобные замеры, на первый взор, являются чушью, и экспериментаторы всячески пробовали скрыть это и продемонстрировать, что на самом деле они были не отрицательными, а легко родными к нулю. Согласно их точке зрения, в «минус» они уходили за счет погрешностей замеров, неопределённости и систематических ошибок, и никаких противоречий на самом деле не было.
Мы же продемонстрировали уже давно, что эти странности в Троицком опыте и в его аналогах не являются неточностью и смогут быть связаны с тем, что частицы в этих установках движутся в весьма сильного магнитного поля. Нейтрино владеет поясницей, ненулевой массой и аномальным магнитным моментом, благодаря чего их спин обязан взаимодействовать с магнитным полем.
Игнорирование этих сотрудничеств, каковые обрисовывает отечественная теория, имело возможность привести к появлению аномальных значений.
У нас были предложения организовать подобную диагностику на базе установки в Троицке, но на настоящий момент отечественные коллеги не заинтересованы в этом – проект, как я знаю, был остановлен. Появилось чувство, что на данный момент им занимаются молодые и аспиранты ученые, и что проект сейчас не есть приоритетным для управления университета.
Кроме нейтринных опытов на Почва, в этих отыскивании нам смогут оказать помощь астрофизические наблюдения за ними, в данных которых может прятаться необычный «код», что будет выдавать их неэрмитово происхождение. И в случае если мы его отыщем, то тогда мы будем знать, что не лишь самые легкие частицы имеют массу, но и существуют и максимально тяжелые частицы, каковые тоеж смогут иметь неэрмитову природу.
— В случае если сказать о том, где будет совершено это открытие, кто станет первым – «космос» либо наземные детекторы?
— Тут сложно строить прогнозы, поскольку все будет, как неизменно, упираться в деньги, и в то, как и где будут проводиться подобные опыты. С данной точки зрения астрофизические наблюдения выглядят более привлекательными, поскольку детекторы, подобные антарктической обсерватории IceCube, трудятся непрерывно, занимают огромную площадь и не требуют громадных затрат.
Такие огромные детекторы, каковые, кстати, имеются и в Российской Федерации, как к примеру Байкальский подводный нейтринный телескоп, где в этот момент длится строительство установки, занимающей кубический километр. По окончанию постройки к 2020 году количество детектора будет сравним с наибольшим на сегодняшний момент детектором нейтрино IceCube.
Источник: РИА Новости
Сотрудник ОНФ об анатомии одной из самых скандальных сделок последних лет Общество Российская Федерация
