Статья продается только в составе журнала

Это было одной из ночей 2012 г., уже переходящей в утро. Мы допивали по третьей чашечке кофе, когда видеосвязь соединила наш кабинет в Калифорнийском технологическом институте с расположенной вблизи Женевы лабораторией CERN. На экране монитора мы увидели коллег из группы «Бритва» — одной из множества групп физиков, занятых анализом данных с детектора CMS на Большом адронном коллайдере. «Бритва» была организована для поиска экзотических соударений, которые должны были предоставить первые подтверждения суперсимметрии — описывающей материю теории, возраст которой сегодня насчитывает уже 45 лет. Эта теория должна была прийти на смену стандартному толкованию физики элементарных частиц, позволив решить глубинные проблемы в физике и объяснить природу загадочной темной материи Вселенной. Несколько десятилетий поисков не дали суперсимметрии ни единого экспериментального подтверждения. В CERN руководитель группы «Бритва» Маурицио Пьерини (Maurizio Pierini) бросил короткий взгляд на график с новыми данными, и с расстояния в девять временных поясов мы увидели, как удивленно поднялись его брови: вот она, явная аномалия. «Только взгляните на это событие», — сказал Пьерини, словно констатируя рядовой факт. Под словом «событие» он имел в виду одно из триллионов столкновений пары протонов, происходящих внутри детекторов БАК. Не прошло и нескольких минут, как мы получили детальные данные регистрации этого столкновения на свой лэптоп. Суперсимметрия — это изумительно красивое решение фундаментальных проблем, которые мучили физиков на протяжении более чем четырех десятилетий. Она давала ответы на целый ряд важных вопросов. Почему частицы имеют массы, которые они имеют? Почему силы имеют силы, которые они имеют? Короче говоря: почему Вселенная выглядит так, как она выглядит? Кроме того, суперсимметрия предсказывает, что Вселенная заполнена скрывающимися до настоящего времени частицами-«суперпартнерами», которые позволят решить загадку темной материи. Не будет преувеличением сказать, что большинство физиков на нашей планете, занимающихся физикой элементарных частиц, полагают, что суперсимметрия, должно быть, верна, — эта теория очень убедительна. Физики долго надеялись, что БАК наконец-то позволит обнаружить этих суперпартнеров, дав тем самым веские доказательства, что суперсимметрия — это действительно адекватное описание Вселенной. Когда мы получили данные этого интересного соударения, мы сразу же увидели, что, похоже, держим в руках неопровержимое свидетельство суперсимметрии. Мы увидели, как два сгустка частиц очень высокой энергии движутся в одном направлении и отскакивают от чего-то невидимого — возможно, от суперпартнера? Однако уже скоро мы заметили большой красный пик в данных. Может быть, это ложный сигнал из-за сбоя в детекторе? Так оно и оказалось — еще одно разочарование в нескончаемых, похоже, поисках суперсимметрии. Фактически результаты первого цикла экспериментов на БАК исключили почти все самые изученные версии суперсимметрии. Отрицательные результаты породили если не полномасштабный кризис в физике элементарных частиц, то по крайней мере обширную панику. Следующая серия экспериментов на БАК начнется в начале 2015 г. с максимальными энергиями, которые возможны на этом ускорителе, что позволит ученым, работающим на детекторах ATLAS и CMS, обнаружить (или же исключить) даже более массивных суперпартнеров. Если в конце этой серии ничего нового не обнаружится, фундаментальная физика столкнется с дилеммой: или выбросить в мусорную корзину работу целого поколения физиков из-за отсутствия свидетельств того, что природа играет по нашим правилам, или же активно продолжить работу в надежде, что когда-нибудь где-нибудь еще более мощный ускоритель позволит получить доказательства, что все это время мы были правы. Конечно же история науки насчитывает множество примеров долгих поисков, закончившихся триумфом. Свидетельство тому — открытие на Большом адронном коллайдере долгое время остававшегося неуловимым бозона Хиггса. Но на сегодня большинство физиков-теоретиков, занимающихся физикой элементарных частиц, нервно грызут ногти в ожидании, когда новые данные с БАК вот-вот проверят на прочность фундамент величественного здания теоретической физики, возведенного в течение минувших 50 лет.

Подробнее читайте на страницах журнала "В мире науки" №7-8_2014