Масса хиггсовского бозона остается сложной для оценки величиной в минимальной суперсимметричной модели

11.01.2014 • LHC, Хиггсовский бозон, Суперсимметрия • 13 комментариев

Несмотря на все поиски на Большом адронном коллайдере, суперсимметрии пока не видно. Однако уже тот факт, что LHC не обнаружил тех или иных эффектов, позволяет установить ограничения на предсказывающие их теоретические конструкции (см. обзорную статью и подборку новостей, относящихся к суперсимметрии).

Одно из самых важных ограничений возникает из массы хиггсовского бозона. Открытый полтора года назад бозон имеет массу 126 ГэВ. Это уже на грани допустимого для моделей, использующих самый простой вариант суперсимметрии. Однако несколько месяцев назад мы писали, что эти трения между наблюдениями и теорией могут быть не такими уж и большими: новые вычисления показали, что значение 126 ГэВ может неплохо вписываться в интервал предсказаний без существенной подстройки модели.

Сейчас выясняется, что далеко не все специалисты согласны с этим выводом и вообще доверяют опубликованным тогда вычислениям. В е-принте arXiv:1312.5743, появившемся в конце декабря, приводятся не только результаты более тщательного расчета, но и конкретные доводы против упрощений, использованных в сентябрьской оптимистичной статье. Таким образом, общий вывод пока можно сформулировать так: измеренное значение массы бозона Хиггса требует довольно тяжелого суперпартнера топ-кварка или других не очень комфортных предположений об устройстве теории.

Подчеркнем, что все эти сложности касаются только минимального варианта суперсимметричных моделей. Как только эти рамки расширяются, никаких трудностей нынешние данные для суперсимметрии не представляют.

Этот пример лишний раз подчеркивает, какой сложной может быть ситуация в теоретической физике даже при изучении одного и того же вопроса. Несколько групп, плотно занимающихся этими расчетами несколько лет, могут расходиться друг с другом в своих выводах и не доверять предположениям, сделанным другими. Когда здесь можно ожидать разрешения ситуации, пока непонятно. Впрочем, в одном все сходятся точно: экспериментальная проверка суперсимметрии гарантированно будет очень сложной, возможно неразрешимой, задачей для LHC.

Показать комментарии (13)

Свернуть комментарии (13)

denis_73 12.01.2014 01:45 Ответить

А почему именно минимальному варианту суперсимметричных моделей уделяется особое внимание? Он более естественен или менее экзотичен, чем максимальный вариант?

Ответить
- Механик denis_73 12.01.2014 08:41 Ответить
  
  Минимальные варианты возможно экспериментально обнаружить на действующем ускорителе. Для проверки более общих моделей требуются энергии недостижимые в ближайшее время.
  
  Ответить
  - Игорь Иванов Механик 12.01.2014 09:37 Ответить
    
    Есть и варианты N=2 суперсимметрии со вполне доступными для LHC предсказаниями, например, http://arxiv.org/abs/arXiv:1111.4322
    и ссылки на нее.
    
    Ответить
    - gunn Игорь Иванов 14.01.2014 07:30 Ответить
      
      "Несмотря на все поиски на Большом адронном коллайдере, суперсимметрии пока не видно". А вот экспериментов, опровергающих эти теории, более чем достаточно (например, http://arxiv.org/pdf/1310.7534.pdf или http://www.sciencecodex.com/electrons_shapeliness_throws_a_curve_at_supersymmetry-125223 ).
      Все хорошо известные элементарные бозоны -- калибровочные. Откуда взялся скалярный элементарный бозон? По логике, Хиггс лишний -- массы элементарных частиц проявяются просто как параметры функций распределения вероятностей (http://arxiv.org/abs/physics/0302013v3 ,
      Quznetsov G 2013 Logical foundation of fundamental theoretical physics (Lambert Academic Publ., ) http://arxiv.org/pdf/0708.2322.pdf ).
      Любому честному здравомыслящему человеку уже ясна абсурдность этих какбынаучных конструкций. Но чего не делают деньги ...
      
      Ответить
      - Игорь Иванов gunn 14.01.2014 08:39 Ответить
        
        Можно вас попросить познакомиться с правилами комментирования и политикой модерации? http://igorivanov.blogspot.com/p/elementy-comments.html
        Вы довольно настойчиво и уже котрый год постите свои призывы к революции. Постарайтесь понять, что этот сайт создан не для этого и что подобная пропаганда тут будет удаляться. Если несмотря на все удаления и предупреждения вы будете продолжать свою активность, вы будете забанены.
        
        Ответить
- Игорь Иванов denis_73 12.01.2014 09:35 Ответить
  
  Проще для анализа последствий, прежде всего, да и наработан тут огромный объем предсказаний. Ну и потом, ясно, что в нашем мире суперсимметрия в любом случае нарушена, так что по большому счету без разницы, какой именно вариант искать — главное, найти что-то похожее на второй набор частиц, но с «неправильными» спинами. А уж если найдут, будут пробовать описать разными вариантами, и минимальными, и не очень.
  
  Ответить
  - denis_73 Игорь Иванов 12.01.2014 19:02 Ответить
    
    Что такое неправильные спины?
    У суперчастиц, например, у скварков чему равны спин и барионное и лептонное числа?
    
    Ответить
    - Игорь Иванов denis_73 12.01.2014 20:47 Ответить
      
      Неужто непонятно? Я как раз и имею в виду, например, ситуацию, когда вы обраружили 6 (на самом деле 12, но неважно) новых заряженных частиц, участвующих в сильном взаимодействии, но с нулевым спином. Это будет очень похоже на скварки. Лентонное число у них нулевое. Приставка «с» в слове скварк как раз и говорит, что это скалярная частица, спин 0.
      
      Ответить
      - denis_73 Игорь Иванов 12.01.2014 22:47 Ответить
        
        Если бы было понятно, то не спрашивал бы.
        Я думал, приставка с - от слова супер.
        А барионное число у скварков такое же как у кварков, +1/3? Цветовой заряд и электрический заряд такие же? Массы у всех 12 скварков разные?
        
        Ответить
        
        Игорь Иванов denis_73 13.01.2014 19:21 Ответить
        
        Все заряды такие же, да. Баронное число можете присвоить такое же, но пользы от него немного, не оно определяет, кто и какие образует адроны. Массы в общем случае разные.
        
        Ответить
        
        denis_73 Игорь Иванов 14.01.2014 02:14 Ответить
        
        Если посчитать все разновидности кварков/антикварков, учитывая частицы, античастицы, поколения (ароматы), цветовой и электрический заряд, проекцию изоспина(?), то получится 36 разных частиц. Но различных масс всего 6.
        
        Почему 12 скварков, а не 6? Там 6 поколений скварков что ли? Или есть ещё какой-то заряд, из-за которого получается 12 разных по массе скварков? Есть ли верхнее ограничение на массы скварков или эти массы могут быть любыми вплоть до планковской?
        
        Ответить
        
        Игорь Иванов denis_73 14.01.2014 09:02 Ответить
        
        Фермионы бывают левые и правые, а сфермионы — скаляры, у них такого плюрализма нет. Так что одному кварку (два киральных поля в СМ) соответствуют два скалярных скварковых.
        
        Дальше уже слишком подробно все надо описывать, честно говоря, мне лень. Если вас это действительно заинтересовало, попробуйте поискать какой-нибудь простой обзор по суперсимметрии на русском. Мне правда совсем простые не попадались. Самое простое, что видел, «Суперсимметрия в физике частиц» Гладышева, вот видео его лекции http://www.youtube.com/view_play_list?p=6E208F9A9DF6C072
        Но вообще, действительно тут без основ теории поля не обойтись; знать частицы по названиям, зарядам и взаимодействия уже недостаточно.
        
        Ответить
bul-kathos 15.01.2014 15:16 Ответить

БАК отдыхает, а Игорь Иванов работает! Спасибо за статью.

Ответить