Детектор CDF обнаружил явление, не поддающееся объяснению в рамках Стандартной модели

Рис. 1. Схематичное изображение различных вариантов рождения мюонов (вид вдоль оси пучка). Серый круг — вакуумная труба, синие окружности — первые несколько слоев вершинного детектора, регистрирующего место прохождения частиц (показаны красными точками). Красный кружок в центре — место столкновение протонов, зеленые дуги — родившиеся мюоны, серые линии — остальные частицы. (a): типичная картина рождения мюонов при распаде короткоживущих частиц, например, Z-бозона. (b): рождение мюонов в распадах B-мезонов, которые успевают отлететь от оси на несколько миллиметров. (c): типичный вид аномальных событий, зарегистрированных детектором CDF. Некоторые из мюонов рождаются снаружи вакуумной трубы, поэтому их не регистрируют самые внутренние слои детектора. Часто мюоны рождаются сразу по несколько штук с каждой стороны. Рис. автора заметки
Рис. 1. Схематичное изображение различных вариантов рождения мюонов (вид вдоль оси пучка). Серый круг — вакуумная труба, синие окружности — первые несколько слоев вершинного детектора, регистрирующего место прохождения частиц (показаны красными точками). Красный кружок в центре — место столкновение протонов, зеленые дуги — родившиеся мюоны, серые линии — остальные частицы.
a) типичная картина рождения мюонов при распаде короткоживущих частиц, например, Z-бозона.
b) рождение мюонов в распадах B-мезонов, которые успевают отлететь от оси на несколько миллиметров.
c) типичный вид аномальных событий, зарегистрированных детектором CDF. Некоторые из мюонов рождаются снаружи вакуумной трубы, поэтому их не регистрируют самые внутренние слои детектора. Часто мюоны рождаются сразу по несколько штук с каждой стороны. Рис. автора заметки

Пытаясь разрешить одну давнюю загадку в физике элементарных частиц, экспериментаторы из коллаборации CDF обнаружили явление, которому они не смогли найти объяснения. Статистическая значимость этого эффекта очень высока. Если подтвердится, что это не артефакт аппаратуры, то можно будет говорить о первом ярком эффекте за пределами Стандартной модели.

Прежде чем приступать к подробному рассказу, стоит во избежание недоразумения подчеркнуть, что описываемое открытие сделано не на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе, а на американском протон-антипротонном коллайдере Тэватрон. Именно он остается пока самым мощным протонным коллайдером (мы писали о некоторых результатах его работы). Большой адронный коллайдер сейчас ожидает починки и приступит к работе не ранее весны 2009 года.

Вкратце: что же было обнаружено

31 октября в архиве электронных препринтов появилась статья коллаборации CDF, работающей на протон-антипротонном ускорителе Тэватрон, с заголовком «Изучение многомюонных событий в протон-антипротонных столкновениях с энергией 1,96 ТэВ». В этой статье говорится, что в ходе работы коллайдера было зарегистрировано много событий, обладающих очень необычными свойствами (о том, как проходят исследования на коллайдерах, читайте в статье Анатомия одной новости, или Как на самом деле физики изучают элементарные частицы).

Главным «действующим лицом» в этих событиях были мюоны — элементарные частицы из класса лептонов, к которому относится также и электрон. Лептоны отличаются тем, что они не чувствуют сильное ядерное взаимодействие, а взаимодействуют лишь через слабое или электромагнитное. Отсюда возникает характерная особенность мюонов — они довольно «неохотно» взаимодействуют с другими частицами. (К тому же мюоны в 200 раз тяжелее электронов, поэтому они плохо «сдвигаются» с места под действием электромагнитных сил, и из-за этого они очень мало ионизуют вещество, когда летят сквозь него; электроны же очень легкие, они электромагнитно взаимодействуют намного охотнее и быстро теряют энергию при движении сквозь среду, хотя заряд у мюона и электрона одинаков.) Поэтому мюоны способны пролететь сквозь многие метры вещества, тогда как электроны, протоны и другие частицы уже полностью поглощаются. И поэтому процессы, в результате которых рождается много мюонов, выглядят чрезвычайно странно. Ведь мюоны не могут просто так расплодиться, как например пи-мезоны в протонных столкновениях. Можно сказать, что у каждого мюона должна быть своя «причина» для рождения.

В обнаруженных коллаборацией CDF аномальных событиях как раз рождалось несколько мюонов. И странностей там было несколько. Прежде всего, один из зарегистрированных мюонов рождался не вблизи оси столкновения протонов, как это происходит обычно, а далеко от нее, иногда даже снаружи вакуумной трубы, по которой летают протонные сгустки. Такое могло бы произойти, если бы в протонных столкновениях рождалась нестабильная частица, которая пролетала несколько сантиметров и распадалась, породив мюон. Проблема только в том, что подходящая частица физикам неизвестна. Кроме того, часто такие «далекие» мюоны рождались не одиночными, а сразу по несколько штук. Получалось нечто типа «мюонной струи» — явление, совершенно невероятное с точки зрения Стандартной модели.

После тщательной проверки всех известных источников рождения мюонов и учета всех погрешностей экспериментаторы заявили, что обнаруженные события не могут быть объяснены известными им процессами. Конечно, скептик на это может возразить, что, скорее всего, тут проявился какой-то неучтенный артефакт сложнейшей аппаратуры или обработки данных. Но если причиной аномальных событий действительно являются какие-то новые частицы, то они будут гарантированно обладать совершенно нестандартными свойствами. Их обнаружение ознаменует собой открытие новой грани устройства нашего мира.

Как физики пришли к этому исследованию

Разворачивающийся на наших глазах настоящий «научный детектив» начался довольно давно, хотя тогда физики, конечно, не подозревали, к чему это их в конце концов приведет.

Среди всевозможных сильновзаимодействующих частиц (адронов), которые рождаются в столкновении протонов на адронных коллайдерах, физиков особенно интересуют B-мезоны. Одна из причин, почему они интересны, заключается в том, что их рождение и распад можно вычислить теоретически с хорошей точностью, поскольку эффекты адронизации не так сильно портят картину, как в случае легких мезонов.

Теоретики уже давно сосчитали сечение рождения этих мезонов. Однако когда экспериментаторы его измерили на разных коллайдерах, у них получилось значение в несколько раз больше теоретически предсказанного. Пример того, как обстояли дела по состоянию на 2003 год, см. на страничке Текущие открытия в ФЭЧ: b-проблема и в новости Тайна B-мезонов (там, правда, описываются результаты, полученные не на Тэватроне, а на электрон-протонном коллайдере HERA).

С тех пор прошло несколько лет. С одной стороны, теоретики уточнили свои расчеты. С другой стороны, экспериментаторы научились измерять это сечение двумя способами, которые различаются методом регистрации B-мезонов. Будучи короткоживущими частицами, эти мезоны пролетают от точки рождения не более нескольких миллиметров и распадаются, не достигнув детектора (см. рис. 1b). Распасться они могут как на несколько легких адронов, так и на адрон и мюон (плюс нейтрино, которое улетает, не оставляя следа в детекторе). Поскольку вероятности того или иного варианта («канала», как говорят физики) распада B-мезонов хорошо известны из других экспериментов, то, регистрируя на Тэватроне B-мезоны как через один, так и через другой канал распада, можно потом восстановить одну и ту же исходную величину — сечение рождения B-мезонов. Но тут-то две методики измерения сечения и не сходились. Если новые измерения, основанные на адронных распадах B-мезонов, уже согласовывались с теоретическими расчетами, то измерения через регистрацию мюонов по-прежнему сильно отличались от них. Таким образом, вместо несогласия теории с экспериментом проблема превратилась в несостыковку двух разных методик измерения сечения рождения B-мезонов.

В прошлом году коллаборация CDF повторила анализ процесса рождения B-мезонов через детектирование мюонов, использовав более совершенные методы обработки данных. На этот раз результат прекрасно сошелся как с теоретическими расчетами, так и с измерениями через адронные распады B-мезонов. Итак, загадка решена! Для полного счастья оставалось только понять, почему предыдущие измерения давали завышенные результаты.

Именно с этой целью и было предпринято новое исследование, результаты которого оказались неожиданными даже для самих экспериментаторов.

Методика и результаты исследования

Анализ 2007 года отличался от более раннего тем, что в нём учитывалось, откуда именно вылетают мюоны. Критерий отбора был простой: мюоны должны были обязательно пройти через два самых внутренних слоя детектора, то есть должны были вылетать из вакуумной трубы (см. рис. 1). Поскольку B-мезоны (а также другие короткоживущие частицы) до распада проходят от силы несколько миллиметров, а радиус трубы составлял целых 1,5 см, этот выбор был совершенно естественным. И вот теперь выяснилось, что этот критерий полностью отсекает события, в которых хотя бы один мюон рождается снаружи вакуумной трубы (см. рис. 1c). И таких событий набралось немало — свыше 150 тысяч при всей статистике в 740 тысяч событий.

Это само по себе поразительная вещь. Дело в том, что если след какой-то частицы не пересекает ось протонных столкновений (то есть частица рождается в стороне от «главных событий»), то это значит, что сначала родилась какая-то другая метастабильная частица, которая успела отлететь от места рождения и уже там распалась. Именно так, например, физики выискивают B-мезоны (см. опять же рис. 1b). Однако частиц, способных пролететь заметную дистанцию до распада (хотя бы миллиметр), очень немного. Проверив их все, физики выяснили, что мюоны ну никак не могли рождаться дальше нескольких миллиметров от оси пучка! Однако экспериментальные данные неумолимо говорят об обратном — иногда мюоны рождались в нескольких сантиметрах от оси.

Рис. 2. Распределение по прицельному параметру мюонов. Черными точками показаны аномальные события, красной гистограммой — обычные события, вызванные рождением и распадом известных частиц. Изображение из обсуждаемой статьи
Рис. 2. Распределение по прицельному параметру мюонов. Черными точками показаны аномальные события, красной гистограммой — обычные события, вызванные рождением и распадом известных частиц. Изображение из обсуждаемой статьи

Например, на рис. 2 показано распределение мюонов по прицельному параметру. Прицельный параметр — это кратчайшее расстояние от траектории частицы до оси пучка. Определить его несложно — когда заряженная частица пролетает концентрические слои детектора, она оставляет в каждом из них ионизационный след (см. рис. 1). По этим точкам можно восстановить траекторию частицы, продолжить ее назад и вычислить минимальное расстояние до оси.

Тут можно подвести промежуточный итог. В старых данных рождения B-мезонов через мюонный канал распада присутствовало большое число «неправильных» событий. Они гарантированно не являются результатом рождения и распада B-мезонов, но долгое время физики этого не понимали. А в анализе 2007 года от этих аномальных событий избавились, и тогда всё стало на свои места.

А вот теперь начинается самое интересное. Как только физики осознали, что эти аномальные события не могут быть результатом рождения и распада никаких из известных частиц, они принялись за тщательное их изучение.

Прежде всего, они подметили еще одну их странность, взглянув на заряд мюонов, вылетающих в противоположные стороны (на сленге физиков-экспериментаторов антимюоны часто тоже называются мюонами, но только с положительным зарядом). Для «нормальных» процессов мюоны, вылетающие в противоположных направлениях, обычно имеют противоположные знаки (то есть пары μ+μ рождаются чаще, чем μ+μ+ или μμ). А для аномальных событий никакого предпочтения не обнаружилось.

Дальше — больше. Изучая, какие еще частицы меньшей энергии сопровождали эти далекие мюонные пары, экспериментаторы выяснили совершенно неожиданную вещь — часто мюоны (на каждой стороне) рождались не поодиночке, а сразу по несколько штук, вплоть до восьми (см. рис. 1c)! Причем положительные и отрицательные мюоны появлялись в самых разнообразных комбинациях, без какого-то четкого предпочтения. И последний штрих — эти мюоны вылетали не в произвольном направлении, а примерно вдоль направления исходного мюона. Иными словами, они образовывали настоящую мюонную струю — явление, совершенно неслыханное для Стандартной модели!

Возможные причины

Артефакт экспериментальной установки?

Сам собой напрашивается вывод, что в этом эксперименте открыта какая-то новая частица. Однако стоит напомнить, что когда экспериментатор видит в своей установке какое-то странное явление, он первым делом проверяет, не дала ли сбой его установка, не является ли причиной явления какой-то неизвестный ранее артефакт, неучтенная систематическая погрешность. И только после того, как будет проверено всё, что можно, и не будет найдена причина, экспериментатор осторожно говорит, что его установка действительно обнаружила новое явление.

Так и поступили члены коллаборации CDF. Прежде чем опубликовать результат, они провели большое число разнообразных проверок и моделирований, в которых пытались описать аномальные события уже известными явлениями. Они учли все, какие только возможно, процессы, приводящие к рождению мюонов с наблюдаемыми параметрами, а также перебрали все известные им источники погрешностей или ошибок самого детектора (то есть проверялась возможность, что это были обычные события, которые детектор в силу инструментальных ошибок «увидел» как мюонные и приписал им необычные свойства). Этот анализ включал, например, такие возможности:

  • Мюоны могли родиться в распаде относительно долгоживущих частиц, например K- или π-мезонов.
  • Это могли быть заряженные π-мезоны, которые детектор «перепутал» с мюонами.
  • Мюон из космических лучей, случайно пролетевший сквозь детектор как раз в момент столкновения двух сгустков, мог быть ошибочно интерпретирован детектором как два мюона, родившиеся в столкновении и вылетевшие в противоположных направлениях.
  • Незаметная долгоживущая частица могла при пролете сквозь детектор столкнуться с ядром какого-нибудь атома вещества детектора и породить мюон.

Анализ показал, что да, за счет таких «ложных срабатываний» детектор мог сгенерировать довольно много аномальных событий, но все их отнести на этот счет никак не получалось. Кроме того, распределение по прицельным параметрам было бы совсем иное. И наконец, в этих событиях никак не могли рождаться мюонные струи. Именно на основании этого анализа авторы заявили: при текущем уровне знаний как об элементарных частицах, так и о самом детекторе они не могут объяснить происхождение этих событий.

Новая частица?

Если же предположить, что мы здесь видим рождение и распад каких-то новых частиц, то эти частицы должны обладать удивительными свойствами.

Во-первых, они не могут быть слишком тяжелыми. Точного ограничения на их массу экспериментаторы пока не дали (возможно, оно появится в последующих публикациях), но судя по представленным данным, масса должна быть в районе от нескольких до нескольких десятков ГэВ.

Во-вторых, это сразу же наводит на мысль, что новая частица не может быть чем-то стандартным (скажем, еще одним кварком), потому что в этом случае новая частица давно проявилась бы в предыдущих экспериментах.

В-третьих, эта частица должна распадаться за счет либо слабого, либо какого-то совсем нового типа взаимодействий. На это указывает большая дистанция, которую частица пролетает до распада, а значит, довольно большое среднее время жизни.

В-четвертых, скорее всего тут должна проявляться не одна, а сразу несколько новых частиц. Действительно, трудно представить, чтобы многомюонный распад произошел за один прием. Более вероятно, что здесь наблюдается «каскадный» распад — когда одна новая частица распадается на другую полегче и испускает мюон, та в свою очередь распадается дальше, тоже с испусканием мюона, и так далее. Такие цепочки распадов возможны в ряде теорий, например в суперсимметричных теориях (см. рис. 3).

Рис. 3. Типичный каскадный распад новых частиц в суперсимметричных теориях. Заметьте, что в ходе распада испускается положительный и отрицательный лептон l+ и l–. Более длинные цепочки могли бы в принципе породить многомюонные события. Изображение с сайта physics.gla.ac.uk
Рис. 3. Типичный каскадный распад новых частиц в суперсимметричных теориях. Заметьте, что в ходе распада испускается положительный и отрицательный лептон l+ и l. Более длинные цепочки могли бы в принципе породить многомюонные события. Изображение с сайта physics.gla.ac.uk

Тут самое время упомянуть теоретическую статью LHC Signals for a SuperUnified Theory of Dark Matter, появившуюся в архиве электронных препринтов всего три недели назад. В ней предлагается новая модель темной материи, основанная на специально построенной разновидности суперсимметричных теорий. Вообще-то, авторы той работы старались описать новые астрофизические данные, например нашумевшие результаты спутника PAMELA. Однако попутно они выяснили, что в их теории новые частицы могут распадаться и с образованием большого числа электронов и мюонов — фактически, они предсказали лептонные струи.

Является ли это совпадением или же тут имела место утечка информации — сказать трудно. Питер Войт, известный своим блогом Not Even Wrong, утверждает, что из-за плохо сконфигурированного сервера коллаборации CDF поисковик Google проиндексировал предварительные тексты статей по поводу этого открытия, датированные еще июлем этого года. Поэтому в течение некоторого времени все данные находились в свободном доступе. Однако один из авторов теоретической статьи клянется, что конструируя свою модель, он не имел ни малейшего представления о данных CDF. Второй автор спустя некоторое время тоже выступил с подробным описанием того, как они пришли к своей модели, и с негодованием отмел предположения, что он тайком подглядывал в данные CDF до их публикации.

Так или иначе, можно быть уверенным, что в ближайшие месяцы (начиная буквально со следующей недели) пойдет поток теоретических статей, в которых будет предлагаться то или иное объяснение обнаруженной аномалии. Однако намного более важными в этой ситуации будут дальнейшие экспериментальные данные. Прежде всего, сейчас абсолютно необходимы данные второго крупного эксперимента, работающего на Тэватроне, — DZero. Если в нём тоже видна такая же аномалия, значит она не является артефактом CDF, а представляет собой нечто реальное. Затем, полезно выяснить, не наблюдается ли подобный эффект в рождении электронов. Ну и, конечно, надо будет дождаться более подробного анализа CDF, ведь сейчас они представили лишь промежуточные результаты.

Дополнение от 3 ноября:
3 ноября в архиве е-принтов появилась еще одна статья (arXiv:0810.5370), посвященная изучению этих аномальных событий. Авторы этой статьи (тоже участники эксперимента CDF, но только те из них, которые непосредственно проводили анализ) предъявили один возможный вариант описания аномальных событий в терминах новых частиц. Им для этого потребовалось ввести три частицы с массами 3,6 ГэВ, 7,3 ГэВ и 15 ГэВ. В процессе адронного столкновения рождается пара тяжелых частиц, которые затем каскадно распадаются на более легкие, а самая легкая затем распадается на тау-лептон (которые потом в свою очередь порождает мюон) спустя примерно 20 пикосекунд. Это — чисто описательная работа; откуда берутся эти новые частицы, там не обсуждается.

Источник: CDF Collaboration. Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV // препринт arXiv:0810.5357 (29 October 2008).

См. также:
1) CDF publishes multi-muons!!!! — сообщение в блоге Tommaso Dorigo, одного из членов коллаборации CDF.
2) Discovery of a New Particle? — сообщение в блоге Питера Войта.

Игорь Иванов


58
Показать комментарии (58)
Свернуть комментарии (58)

  • VEN  | 03.11.2008 | 10:12 Ответить
    Неизвестные частицы, обозначенные на вашем рисунке 1.c. знаком вопроса (?) - это однозначно осколки протонов и антипротонов, состоящие из нескольких нейтральных пионов и антипионов. На "мнение" СМ смотреть здесь не стоит - очевидно, что СМ здесь не работает и только мешает.

    Хочу напомнить наш с вами короткий диалог полтора года назад: http://elementy.ru/blogs/users/spark/11976/#12213
    Надеюсь, теперь вы изменили свое мнение.
    Ответить
  • Angl  | 03.11.2008 | 11:01 Ответить
    Насколько отличаются размеры детекторов LHC от Теватроновских? Есть ли вероятность зарегистрировать эти события на LHC полностью внутри детектора?
    Ответить
    • spark > Angl | 03.11.2008 | 13:43 Ответить
      1) Отличаются не сильно, раза в два.
      2) Конечно. Если эта аномалия подтвердится, поиск таких событий станет одной из задач первостепенной важности на LHC.
      Ответить
  • voix  | 03.11.2008 | 12:34 Ответить
    Несколько вопросов:
    1. На рисунке в распаде неизвестных частиц только мюоны. Кроме мюонов не было других частиц?
    2. В статье вы сказали, что в распаде неизвестной частицы мюон может быть единственным (без парного антимюона), а на рисунке этого нет. Такие распады были?
    3. Неизвестные частицы имеют заряд или они нейтральны?
    4. Если у "темных" частиц такое малое время жизни, то как они могут образовывать "темную" материю?
    Ответить
    • spark > voix | 03.11.2008 | 13:49 Ответить
      1. Рисунок -- схематичный, он призван объяснить примерно, как и что происходит. Это не изображение реальных зарегистрированных событий. В распаде новых частиц -- если это конечно они -- были и другие частицы.
      2. Ответ аналогичный. Да, были распады, в которых был только один мюон. Или Вы хотите, чтобы были нарисованы в виде картинки все получившиеся возможности?
      3. Неизвестно.
      4. Новых частиц -- опять же, если эта интерпретация верна -- несколько. Среди них есть легчайшая, которая сама по себе стабильна. Более тяжелые частицы каскадно распадаются до нее. Эта частица уже может быть кандидатом в темную материю.
      Ответить
  • Dendee  | 03.11.2008 | 14:39 Ответить
    Я так понимаю, что часть коллабораторов под статьёй не подписалось? Например, Yale или Barcelona?
    Ответить
    • spark > Dendee | 03.11.2008 | 15:12 Ответить
      Да, подписалось около 2/3 членов. Почему -- неизвестно. В статье никаких опрометчивых заявлений не делается, есть лишь честный анализ -- увидели вот это, проверили вот так и т.д. Возможно, часть группы настолько уверена, что это неучтенная систематика, что они решили даже не ввязываться в такую статью.
      Ответить
      • Dendee > spark | 03.11.2008 | 15:20 Ответить
        Да, я пытаюсь найти кого-нибудь из CDF, чтобы получить разумный ответ, _по слухам_, именно честный анализ им не понравился...
        Ответить
        • spark > Dendee | 03.11.2008 | 15:32 Ответить
          Очень интересно. Надеюсь, кто-нибудь из неподписавшихся выступит с пояснениями :)
          Ответить
  • dims  | 03.11.2008 | 14:55 Ответить
    Спасибо, очень интересно и вполне понятно.

    А есть ли какие-нибудь более старые теоретические разработки, времён рождения Стандартной модели, в которых бы предполагалась составная структура лептонов и которая могла бы что-то объяснить в данном случае?

    Например, на первый взгляд, три поколения лептонов можно было бы интерпретировать как три состояния чего-то. Наверняка, такие предположения делались.

    Может быть, в данном опыте как раз зарегистрировано высвобождение этого чего-то?

    И ещё вопрос. Сами "валовые" (например, энергетические) параметры данного опыта насколько необычны? При каких условиях "включается" это явление, если это действительно новое явление?
    Ответить
    • spark > dims | 03.11.2008 | 15:16 Ответить
      А Вы считаете, что составная структура лептонов тут может чем-то помочь? Я не вижу, чем.

      Энергия тут была самая стандартная. И если интерпретировать в терминах новых части, то и массы у них очень небольшие, 3-15 ГэВ. Раньше эти события не замечали, потому что не догадывались их выделять. Их либо смешивались с кучей других данных, либо полностью отсеивали.
      Ответить
  • lesnik  | 03.11.2008 | 15:59 Ответить
    Электричекое поле релятивистких заряженных частиц - почти плоское, эквивалентно почти реальным фотонам, которые могут иметь большую энергию. Можно было бы предположить, что оно взаимодействует с веществом (трубы или детектора) и рождаются мюоны. Конечно, сечение такого процесса очень мало (в основном эквивалентные фотоны находятся очень близко от самой релятивистской частицы). К тому же распределение аномальных мюонов по прицельному параметру не имеет никакой особенности при расстояниях порядка радиуса трубы (судя по приведённому графику).

    Интересно, почему рождаются таким образом именно мюоны, а не электроны (которые значительно легче, а в остальном похожи на первые)? Есть какое-нибудь прежположение по этому поводу?
    Ответить
    • spark > lesnik | 03.11.2008 | 16:25 Ответить
      > Можно было бы предположить, что оно взаимодействует с веществом (трубы или детектора) и рождаются мюоны.

      Эту возможность тоже подробно исследовали. В этом случае рождение мюонов должно было преимущественно происходить в местах, где концентрация вещества больше, и отсутствовать, где оно меньше (детектор же неоднородный). Но ничего такого не было в данных. Ну и теоретически, конечно, сечение было бы очень маленькое.

      Про электроны пока ничего не говорят. Наверно просто еще не обрабатывали данные на этот счет. Но вот электроны как раз вполне могут рождаться в веществе детектора при прохождении частиц, поскольку они легкие.
      Ответить
      • lesnik > spark | 04.11.2008 | 10:35 Ответить
        Да, прицельный параметр - не тоже самое, что точка рождения. Поэтому из графика, который у вас приведён, нельзя сказать, сколько аномальных мюонов рождаются именно в трубе и за трубой (я немного спутал). И лучше знать, наверное, не общее количество аномальных событий, а соответствующее сечение или вероятность события за одно столкновение пучков (наверное, в самой статье это есть, но 70 стр. ворошить).

        Странно, что про аномальные электроны и позитроны (если есть) - ни слова. Наверное, на это прежде всего надо было бы посмотреть.
        Ответить
        • spark > lesnik | 04.11.2008 | 18:06 Ответить
          Да, из графика нельзя. Но они специально отбирали события, которые были хоть где-то зарегистрированы в вершинном детекторе и события, которые, среди прочего, обязательно прошли через два внутренних слоя (плюс как минимум дали ионизацию на четырех из шести внутренних слоев). На основании такого анализа оценено, что 150 тыс. событий из 740 ты. рождались вне трубы.

          Сечение конечно можно посчитать, поскольку вся эта статистика относилась к светимости 2,1/fb. Но только эта статистика была после предварительного отбора мюонов по инвариантной массе димюонных пар, по поперечному импульсу, быстроте и т.д. Мне кажется, сечение не даст ничего нового.

          Электроны-позитроны -- отдельный вопрос. Наверно они будут и их смотреть тоже. Но этот анализ будет иметь свою специфику -- ведь электроны (особенно невысоких энергий) могут легко рождаться в веществе при пролете частиц.

          Кстати, люди из эксперимента DZero сказали, что они не знали про этот анализ, и теперь собираются тоже посмотреть. Так что несколько месяцев все будет в подвешенном состоянии.
          Ответить
          • lesnik > spark | 04.11.2008 | 22:28 Ответить
            Насчёт фотонов. Если в данном случае и можно применить метод эквивалентных фотонов, то их число с энергией порядка массы мюона на расстоянии порядка 1 см от протона в пучке - порядка 10^-40, т.е. ничтожно мало (если я не сильно ошибся в оценке). Ну а полное сечение есть произведение числа фотонов на сечение рождения фотоном мюонной пары в поле ядра (ещё где-то -30 порядков в см^2). Может быть нужно как-то иначе считать. А ваши цифры указывают на сечение порядка 10^-34 см^2 (если считать плотность вещества примерно равной плотности частиц в пучке).

            Если я правильно вас понял, "аномальные" электроны (если они есть) будет непросто отсеять на фоне большого числа электронов, рождающихся в других каналах реакции, в каких-нибудь ливнях, например.
            Ответить
            • spark > lesnik | 05.11.2008 | 11:14 Ответить
              Конечно, на расстоянии 1 см от потока эквивалентных фотоном ничего заметного не останется. Я думал, Вы имеете в виду поток ЭФ рядом с частицей, когда она продирается через вещество детектора.
              Ответить
              • lesnik > spark | 05.11.2008 | 14:54 Ответить
                Я так понял, что никакой частицы не было зарегистрировано, которая продиралась бы сквозь детектор и порождала мюоны, её след бы был виден? Интересно было бы всё-таки знать число аномальных событий в зависимости от их расстояния до центра трубы. Насколько оно соответствует времени жизни вообще какой-либо частицы (т.е. убывает экспоненциально)?

                Я хотел попытаться объяснить аномальные события уже имеющейся физикой. Кстати, когда рассматривал эквивалентные фотоны, то считал, что ЭФ от разных частиц пучка рассеиваются в веществе независимо. Скорее всего, это не совсем верно. ЭФ разных частиц наверное когерентны (ведь для разных частиц пучка складываются амплитуды электрического поля, хотя полностью не уверен). Поэтому окончательный результат, возможно, надо умножить ещё на N - число чатиц в пучке (не знаю точно, наверное, порядка 10^10-10^20). Всё равно далеко от измеренного сечения. То, что ЭФ находятся вне трубы выразилось в том, что их поперечный импульс при интегрировании меньше 1/r (надеюсь это правильно). Может быть надо использовать какой-нибудь другой подход для вычисления, без ЭФ. Например, вычислить электрическое и магнитное поле в лабораторной системе отсчёта и посмотреть как оно взаимодействует с веществом, насколько в таком поле могут появляться мюоны. Скорее всего, действительно такая вероятность очень мала.
                Ответить
                • spark > lesnik | 06.11.2008 | 01:01 Ответить
                  > Я так понял, что никакой частицы не было зарегистрировано, которая продиралась бы сквозь детектор и порождала мюоны, её след бы был виден?

                  Да, именно так. След был бы виден.

                  > Интересно было бы всё-таки знать число аномальных событий в зависимости от их расстояния до центра трубы. Насколько оно соответствует времени жизни вообще какой-либо частицы (т.е. убывает экспоненциально)?

                  Это труднее сделать, чем прицельный параметр, потому что Вам придется восстанавливать вершину по пересечению с другими частицами, что, во-первых, не всегда получится сделать, а во-вторых, будет гораздо большая погрешность.

                  На самом деле именно прицельный параметр более адекватная наблюдаемая для оценки времени жизни. У релятивистских частиц время жизни увеличивается. Хорошо, если Вы знаете гамма-фактор, но если вы не можете измерить ни массу частицы, ни ее энергию (не забываем про нейтрино, уносящие энергию!), но зато знаете, что было какое-то широкое распределение по энергиям, то время жизни трудно будет извлечь.

                  А вот прицельный параметр продуктов распада -- вещь хорошая. Если частица очень релятивистская, то вершина распада будет лежать очень далеко (~gamma), но и продукты распада будут сильно направлены вперед, в узком конусе ~1/gamma. Так что прицельный параметр будет примерно того же порядка.

                  В статье, кстати, экспоненциальный фит хвоста распределения по прицельным параметрам дал примерно 20 пикосекунд. Так что примерно такое время жизни и следует ожидать от новых частиц. Про более подробный анализ см. в дополнении в конце заметки.
                  Ответить
  • PavelS  | 04.11.2008 | 16:13 Ответить
    1. Мне доводилось слышать (ссылку не найду), что вершинные детекторы современных ускорителей могут детектировать b-мезоны непосредственно. А тут речь про трубу в несколько см. CDF тут особенный? Что можно сказать по этому поводу?
    2. Что есть прицельный параметр? Кратчайшее расстояние между траекторией и центром детектора, или расстояние между окружностью, проходящей через непосредственно задетектированные точки и центром? Разница в том, что в-первом случае расстояние больше, т.к. траектория начинается не с точки окружности, ближайшей к центру.
    Ответить
    • spark > PavelS | 04.11.2008 | 17:58 Ответить
      1) Вершинные детекторы могут увидеть смещение вторичной вершины (распада B-мезона) относительно оси трубы. Только в этом смысле они могут детектировать B-мезоны "непосредственно" (т.е. не проводя другие анализы вылетающих частиц). Про какие-либо другие варианты я по крайней мере не слышал.

      2) Насколько я понимаю процедуру, делается так. Вы детектируете точки пересечения слоев вершинного детектора. Фитируете их дугой окружности и продолжаете ее назад, в том числе и за точку, где частица реально родилась. Кратчайшее расстояние между этой дугой и центром считается прицельным параметром. Этот прицельный параметр получается, как правило, заметно меньше, чем реальное расстояние, на котором родилась частица.
      Ответить
      • PavelS > spark | 04.11.2008 | 19:25 Ответить
        По п.1: там, откуда я это вычитал, речь шла про умение фокусировать пучки на толщину волоса или что-то типа того, т.е. речь о том, что диаметр вакуумной трубы в детекторе в доли миллиметра. Вершинный детектор делать кристаллическим, далее b-мезон, пробегающий миллиметры, физически пролетает сквозь детектор - прямое наблюдение трека самого мезона. Интересно, это смелые фантазии, или же так реально и делается на других установках.
        Ответить
        • spark > PavelS | 04.11.2008 | 19:50 Ответить
          Ну пучки фокусируются на десятки микрон, это давно уже, это надо для того, чтобы светимость повысить. Но про вакуумную трубу в доли миллиметра первый раз слышу. Теоретически я могу такое представить, особенно если речь идет не про встречные пучки, а про эксперименты на фиксированной мишени. Но на встречных пучках у пучка есть гало, оно должно такую трубу тут же сжечь, да и самому детектору худо придется.

          Может, Вы попробуете найти Ваш источник?
          Ответить
          • PavelS > spark | 05.11.2008 | 01:31 Ответить
            Искал, ничего не нашел. скорее всего мой глюк.
            Ответить
  • Angl  | 05.11.2008 | 09:51 Ответить
    Если на коллайдере наблюдаются события с аномальным числом мюонов типа "струй", то и в космических лучах должен быть подобный "перекос" в сторону увеличения числа мюонов и продуктов их распада?
    Ответить
    • spark > Angl | 05.11.2008 | 11:10 Ответить
      Вполне возможно, но их нереально будет отсеять. Ведь эти аномальные события составляют очень маленькую долю от полной статистики.
      Ответить
    • kbob > Angl | 06.11.2008 | 09:12 Ответить
      В космических лучах тоже наблюдали
      http://carlbrannen.wordpress.com/2008/11/02/lepton-jets-and-jacees-anti-centauros/?referer=sphere_related_content/
      но интерпретировать лказалось намного сложнее
      Ответить
  • kbob  | 05.11.2008 | 17:44 Ответить
    Насколько я понял сама неизвесная частица нейтральна.
    Ответить
    • spark > kbob | 06.11.2008 | 01:09 Ответить
      Да, иначе бы она была хорошо видна в вершинном детекторе до распада, породившего мюоны.
      Ответить
  • Alextos  | 06.11.2008 | 12:22 Ответить
    Защитим СМ от посягательств (поскольку другие молчат).
    Не рановато ли хороните СМ. Поскольку теория, берущая очень многое из эксперимента, более устойчива, чем может показаться (конечно, что-нибудь добавится, а что-нибудь 'канет в лету', не без этого.).

    Так, например, представляется спорным предложение (поскольку это разные вещи):
    А). 'Во-вторых, это сразу же наводит на мысль, что новая частица не может быть чем-то стандартным'
    Б). '(скажем, еще одним кварком),'
    В). 'потому что в этом случае новая частица давно проявилась бы в предыдущих экспериментах.'

    А). Можно согласиться, что это новое не должно быть чем-то привычным/стандартным;

    Б). 'Стандартный' кварк не попадет в данную ('массами 3,6 ГэВ, 7,3 ГэВ и 15 ГэВ') область. А вот если седьмой кварк имеет массу порядка 5 ГэВ, то эта область 'как для него и создана'. Причем это значение массы кварка нетрудно получить, если сделать всего лишь одно предположение;

    В). Этот пункт не является доводом, поскольку изложенное в статье говорит о другом (приведены хорошие примеры из реального эксперимента):
    'Теоретики уже давно сосчитали сечение рождения этих мезонов. Однако когда экспериментаторы его измерили на разных коллайдерах, у них получилось значение в несколько раз больше теоретически предсказанного. :'
    'В прошлом году коллаборация CDF повторила анализ процесса рождения B-мезонов через детектирование мюонов, использовав более совершенные методы обработки данных. На этот раз результат прекрасно сошелся как с теоретическими расчетами, так и с измерениями через адронные распады B-мезонов. Итак, загадка решена! Для полного счастья оставалось только понять, почему предыдущие измерения давали завышенные результаты. : '
    'Тут можно подвести промежуточный итог. В старых данных рождения B-мезонов через мюонный канал распада присутствовало большое число 'неправильных' событий. Они гарантированно не являются результатом рождения и распада B-мезонов, но долгое время физики этого не понимали. А в анализе 2007 года от этих аномальных событий избавились, и тогда всё стало на свои места. :'

    Аналогичная ситуация 'непонимания' не исключена и в других экспериментах, поэтому аналогичный результат также мог быть пропущен/не понят и в других экспериментах. Тем более, что седьмой кварк не может распадаться на шестой из-за различия в массах.

    К тому же:
    'В-третьих, эта частица должна распадаться за счет либо слабого, либо какого-то совсем нового типа взаимодействий. На это указывает большая дистанция, которую частица пролетает до распада, а значит, довольно большое среднее время жизни.'

    Разве СМ противоречит введению нового взаимодействия. Можно даже оценить характерную массу для него (да и на LHC собираются через несколько лет заниматься поиском в этой области).
    Для слабого взаимодействия характерны массы (для электрона, :):
    M1= 0,511 МэВ; M2= 105,66 МэВ; M3= 1777 МэВ; Mx= 37300 МэВ; Mxx= ????? ;
    Но это легко исправить, посмотрев на отношения: M3/M2= 16,8; Mx/M3= 21;
    ==> Mxx~ 1 ТэВ (мне больше нравится значение 1,54 ТэВ ).
    ==> Можно оценить и массы новых бозонов Mww и Mzz.

    Какие есть сомнения и возражения?

    P.S. Разумеется, если это 'эффект, а не дефект'. А назвать можно вторым слабым, окуньским, : Сейчас не в этом дело. Главное разобраться в возникшей ситуации.
    Ответить
    • kbob > Alextos | 06.11.2008 | 12:27 Ответить
      А почему никто не наблюдал обратный процесс? Образования таких частиц в столкновениях мюонов между собой.
      Ответить
      • Alextos > kbob | 07.11.2008 | 21:35 Ответить
        У меня более скромное желание. Убедиться бы вначале, что это 'эффект', а не нечто иное. Тем более, что авторы даже массу не смогли привести (может тогда и многие вопросы отпадут сами собой). Причин же, если не ошибаюсь, может быть много и хороший пример тому данная статья (например, просто не искали или не хотели/не могли 'увидеть' в принципе).
        Ответить
        • kbob > Alextos | 08.11.2008 | 04:02 Ответить
          нейтральные частицы изучать труднее заряженых, у нейтрино масса тоже не извесна и что с того?
          Ответить
          • Alextos > kbob | 08.11.2008 | 16:14 Ответить
            Вы правы (косвенно изучать можно очень многое, но до определенного предела, за которым может быть все :). В данном случае у меня интерес чисто субъективный, а именно получить больше информации для понимания существа дела. Если это частица типа нейтрино ну и хорошо, но хотелось бы это знать более определенно.
            Примером возможной неопределенности является седьмой кварк. Его массу ~ 5ГэВ можно получить, если сделать одно предположение (не раз этот вопрос задавал, 'а в ответ тишина'). Но как его проверить, если массы кварков определяются косвенно. Отсюда и надежда, что он себя проявил в данном эксперименте. => Желание знать массу.
            Ответить
            • kbob > Alextos | 08.11.2008 | 17:56 Ответить
              7-й кварк это не реально. 3 поколения кварков, 3 поколения лептонов - все красиво! тетракварки, петакварки, глюониум - имеют слишком малое время жизни. Что-то за пределами стандартной модели.
              Ответить
              • Alextos > kbob | 08.11.2008 | 18:17 Ответить
                Красота, конечно, 'страшная сила', но Природа не художественное произведение. И почему Вы считаете, что за этими красивыми 3-мя не может стоят более глубокая красота.
                Например, Вы разве не обратили внимание, что по величине массы Mx можно вполне назвать четвертым лептоном, а именно его значение используется для описания слабого взаимодействия. Думаете случайность? Но не слишком ли точно эта случайность происходит.
                Ответить
    • VEN > Alextos | 08.11.2008 | 16:48 Ответить
      > Какие есть сомнения и возражения?

      Для объяснения одного неизвестного, вы предлагаете другое неизвестное.
      Причем в жуткой пропорции - один к двум (новая неизвестная частица -> неизвестный кварк + неизвестное взаимодействие). Стоит ли?

      В любом атоме всего 3 частицы. Вы уверены, что ваш 7-й кварк будет последним?
      Ответить
      • Alextos > VEN | 08.11.2008 | 18:02 Ответить
        Не хотел пугать Вас 'жуткой пропорци'ей, но это для Вас добавление новых сущностей, а для меня попытка проверить сохранение известных из эксперимента тенденций, как в отношении кварка, так и взаимодействия. Разумеется, одно из предположений может не понадобиться, но для этого необходимо знать больше подробностей об данном 'эффекте' (в данном случае следовал просто тексту сообщения, а точнее упоминавшихся в нем возможных вариантах объяснения).
        Если предположение о 7-ом кварке сделано правильно, то 8-ой имеет слишком большую массу, чтобы пока его обсуждать.
        Ответить
        • VEN > Alextos | 08.11.2008 | 21:13 Ответить
          > это для Вас добавление новых сущностей, а для меня попытка проверить сохранение известных из эксперимента тенденций, как в отношении кварка, так и взаимодействия.

          Почему вы так решили?
          Для меня предлагаемый вами 7-й кварк вовсе не новая сущность, а ПРОСТО новая неизвестная частица, с неизвестными "ароматом", массой, зарядом и т.д.
          Которую вы предлагаете "придумать" для объяснения свойств другой неизвестной частицы.
          Так стоит ли придумавать еще одну неизвестную частицу, ради другой? :-)
          Тем более, что 7-й кварк ну никак не похож на завершающий. ;-)
          Ответить
          • Alextos > VEN | 08.11.2008 | 23:35 Ответить
            >Для меня предлагаемый вами 7-й кварк вовсе не новая сущность, а ПРОСТО новая неизвестная частица, с неизвестными "ароматом", массой, зарядом и т.д.
            'Назовите хоть горшком, только :' (Интересно, Вы говорите о тождественных вещах и сами не замечаете)
            >Которую вы предлагаете "придумать" для объяснения свойств другой неизвестной частицы.
            Речь не в том, чтобы ее придумать ('место' для нее можно получить из свойств известных частиц/кварков), а о том реализуется ли подобная сущность/частица/кварк на практике. Это разные вопросы.

            >Тем более, что 7-й кварк ну никак не похож на завершающий. ;-)
            Вот видите. Хоть в этом Вас убедил.
            Ответить
            • VEN > Alextos | 09.11.2008 | 12:16 Ответить
              > Интересно, Вы говорите о тождественных вещах и сами не замечаете.
              Еще один очередной кварк на новую сущность как-то не очень тянет... :-))

              > Речь не в том, чтобы ее придумать ..., а о том реализуется ли подобная сущность/частица/кварк на практике.
              Так они и прежние 6 как-то еще не реализовались на практике. Одна математика пока. ;-)

              >> Тем более, что 7-й кварк ну никак не похож на завершающий. ;-)
              > Вот видите. Хоть в этом Вас убедил.
              Так я никогда и не сомневался, что череда придумывания новых кварков когда-нить закончится. :-)
              Ну по крайней мере до тех пор, пока от них наконец не откажутся.
              Ответить
              • Alextos > VEN | 09.11.2008 | 16:15 Ответить
                Если Вас правильно понял, то Вы не верите в существование кварков.
                Тогда вопрос (если ошибся, то все равно ответьте, а также интересно было бы услышать мнение по этому вопросу и других сомневающихся).
                Если их не найдут никогда непосредственно на эксперименте, то какие аргументы (на Ваш взгляд) необходимо привести, чтобы наличие этих объектов не вызывало сомнения?
                Ответить
                • VEN > Alextos | 09.11.2008 | 19:11 Ответить
                  За 44 года существования идеи кварков, слов и аргументов высказано уже больше чем достаточно. Какой смысл еще добавлять? ;-)
                  Если б они были реальными, это давно бы уже прямо проявилось в экпериментах. Да и дробный заряд тоже нигде напрямую не "засветился" за все это время. :-))
                  Какие уж тут аргументы...
                  Ответить
                  • Alextos > VEN | 09.11.2008 | 21:07 Ответить
                    Жаль, что такая безысходность звучит в Ваших словах, и Вы заранее отвергаете такую возможность в принципе. Человек не все может увидеть/'потрогать' за тот короткий срок, что ему отведен, но это еще не повод утверждать, что тот или иной объект не существует в действительности. Человек вынужден иметь некоторые знания и из них получать на основе логики недостающие (и чем дальше, тем больше) ему сведения об объектах и процессах. И не всегда он может проверить свои представления во всех тонкостях, а ограничивается разумным минимумом. Тоже и в отношении кварков, и => вопрос по ним (можно и отмахнуться, как Вы и делаете, но хотелось бы услышать нечто более серьезное, чем юмор).
                    Не обязательно их видеть, но если некоторые представления (модель,:) к ним приводят и не противоречат имеющимся на практике частицам, то какие основания не верить в их существование? Если это не так, то зачем человеку знание. Может и от него отказаться. Нет знаний - нет проблем. Что вижу, то существует, а остальное есть домыслы. Замечательная позиция.
                    Ответить
                    • VEN > Alextos | 10.11.2008 | 16:05 Ответить
                      > Человек не все может увидеть/'потрогать' за тот короткий срок, что ему отведен, но это еще не повод утверждать, что тот или иной объект не существует в действительности. Человек вынужден иметь некоторые знания и из них получать на основе логики недостающие (и чем дальше, тем больше) ему сведения об объектах и процессах. И не всегда он может проверить свои представления во всех тонкостях, а ограничивается разумным минимумом. Тоже и в отношении кварков...
                      Не обязательно их видеть, но если некоторые представления (модель,:) к ним приводят и не противоречат имеющимся на практике частицам, то какие основания не верить в их существование?

                      Насчет логики, вы все правильно написали.
                      Только беда в том, что изначально, никакая логика к кваркам не приводила. Логика там и рядом не стояла. :-(
                      Какая вот здесь логика: http://elementy.ru/blogs/users/putnik/17651/ ???

                      Если вы прочитаете приведенную там книгу чуть дальше (стр.152 книги), то увидите, что сами авторы книги (лекций) признают, что серьезных "натяжек" по кваркам просто навалом, и предлагают... нет не вернуться назад в своих размышлениях и поискать ошибки в своих логических выкладках... предлагают ввести - виртуальные частицы и цвета для кварков. Что следом и делают. Вот вам и вся логика по кваркам.
                      Логики там изначально не было.
                      И эту книгу (лекции) написали авторы кварков! :-)
                      А вы говорите уже о 7-м кварке и очередном "цвете"...
                      Ответить
                      • Alextos > VEN | 12.11.2008 | 19:17 Ответить
                        >. . . Вот вам и вся логика по кваркам.
                        >Логики там изначально не было.

                        Зря Вы так. Небольшой экскурс в историю есть в http://elementy.ru/news/430870 :

                        'В далеком 1960 году никакой Стандартной модели физики элементарных частиц не было и в помине. Адронная физика представляла из себя настоящую мешанину. К тому времени в экспериментах на протонных синхротронах уже было открыто несколько десятков разнообразных сильно взаимодействующих друг с другом частиц - адронов - с самыми разнообразными массами, зарядами, временами жизни и каналами распада. Физикам не были понятны ни 'предназначение' этих частиц, ни их взаимосвязь друг с другом, на тот момент не было даже разумной схемы классификации этих адронов.
                        . . . . . '
                        'Будет, наверное, справедливо сказать, что именно после этих работ физики почувствовали, что за мешаниной адронов кроется некий новый пласт устройства нашего мира, в котором динамические явления не просто влияют на поведение частиц, но меняют саму их материальную сущность. Дальнейшие успехи теории сильных взаимодействий (кварки, глюоны, конфайнмент и квантовая хромодинамика) только подтвердили правильность этого взгляда на вещи. Но что поразительно - несмотря на все современные достижения, модель Намбу-Йона-Лазиньо (сокращенно, модель NJL) в слегка модифицированном виде до сих пор, спустя полвека после ее создания, активно используется в некоторых расчетах - настолько точно в ней была уловлена суть адронной физики.'

                        Другое дело, что любые предположения лучше доказывать, а вот с этим пока трудности по многим причинам ('. . . мишень содержит точечноподобные . . . . . . иначе невозможно объяснить конечный результат . . .').
                        Ответить
                        • VEN > Alextos | 13.11.2008 | 13:02 Ответить
                          Ктоб спорил, что до 60-х был полный бардак и хаос в систематизации ЭЧ. :-)
                          То, что в середине 60-х, с помощью СМ удалось нащупать какие-то совсем ОБЩИЕ черты в свойствах частиц и систематизировать их хоть немного, так это конечно хорошо... Было... Для того времени.

                          Но сегодня же не 60-е. :-)
                          Это тогда авторы кварков закрыли глаза на все прорехи в своей модели. Я так понимаю в надежде, что со временем НЕМНОГО подправят, появятся новые эксп. данные, и все окончательно прояснится и утрясется.
                          Но ведь этого не случилось. За 3-им кварком последовал 4-й, потом 5-й. На сегодня их первоначальное кол-во УДВОИЛОСЬ, и при этом ни один из них так и не увидели в эксперименте! И вот опять эксперимент скажем прямо - П Р О Т И В О Р Е Ч И Т Стандартной модели!
                          И вы предлагаете как и все предыдушие 50 лет - подправлять и латать СМ. Так и хочется спросить: до коль???

                          Результаты эксперимента, который здесь обсуждается, должны были быть получены еще несколько десятилетий назад! А получили их только сегодня только "благодаря" СМ! Ведь она сказала: "Нечего смотреть в этой области, там ничего быть не может. Я же - правильная!". :-)
                          Я так думаю вы тоже допускаете, что подобные результаты (как мягко говорит Игорь Иванов: "за рамками СМ") еще будут вскоре получены. И скорее всего они будут не единичны. Ведь теперь есть повод просканировать прежнее "сырье" на что-то подобное, не обращая внимание на "протесты" СМ.

                          При этом заметьте, прежние откровенные противоречия в СМ (прямо скажем: ляпы) никто так и не исправил. И исправить их НЕВОЗМОЖНО в принципе! Поскольку СМ - логически противоречива! СМ - это всего лишь абстрактная математика с явно ущербной логикой.
                          Ее надо не править и латать, от нее надо избавляться. 60-е давно закончились, а воз и ныне там.

                          PS: И лозунг СМ типа: "частицы должны быть для чего-то предназначены" если в него вдуматься, тоже абсурден. Частицы (мюон, пион, и т.д.) ни для чего не предназначены. Они есть, потому что есть. Как атомы, как ионы, как молекулы.
                          Ответить
                          • Alextos > VEN | 13.11.2008 | 19:56 Ответить
                            >И вы предлагаете как и все предыдушие 50 лет - подправлять и латать СМ.
                            Вы забываете, что СМ является хоть сложной, но многопараметровой моделью/задачей. Да при таком количестве параметров (причем непосредственно взятых с эксперимента) можно подогнать под многие варианты возможных 'Природ'. А Вы еще создайте ей замену при таком количестве правильно описываемых экспериментов. У Вас, скорей всего, физически не хватит времени. Поэтому мне представляется, что надежды приверженцев СМ на выход за ее пределы могут состояться не очень скоро. Юмор, конечно, не из лучших.
                            Пока мне представляется более или менее возможным вариантом получение тех величин, которые СМ берет в качестве базовых из эксперимента и использует их в качестве подгоночных параметров. Вот если новая модель предсказывает конкретные значения масс новых кварков, взаимодействий . . . , то тогда к ней еще могут отнестись с некоторым вниманием, а не откидывать 'к кондачка'. В противном случае опять подлатают СМ (как Вы правильно отметили) и Вы останетесь при своем мнении.

                            >Так и хочется спросить: до коль???
                            'Зашоренность' представлений опасная вещь, но эмоциями через край ее не пробьешь. Получите, как уже было не раз, известную Вам ответную реакцию. 'А воз будет по. . . там'. Вам это надо. Нашли мне тоже решение. Единственно могу понять, если Вас данное положение вещей устраивает как 'процесс' (вплоть до бесконечного), например, в качестве 'клапана', . . . Если ошибаюсь, то постарайтесь оценить ситуацию более 'трезво'.
                            Ответить
    • Alextos > Alextos | 14.11.2008 | 20:09 Ответить
      Некоторое подтверждение того, как в СМ вполне возможно обходить некоторые трудности при описании реальных процессов, добавил в http://elementy.ru/news?discuss=430870 .
      Ответить
  • mat300  | 08.11.2008 | 18:27 Ответить
    Если это в самом деле не артефакт, то вполне похоже на проявление темной материи. То ли в самом деле рождаются какие-то темные частицы, то ли они резко ускоряются от взаимодействия с продуктами самих столкновений протонов. Есть большое подозрение, что темные могут как-то взамодействовать с обычным веществом, и не только гравитационно. Вполне возможно это какая-то своя пока не известная реакция между темными и обычными, а есть и такая мысль - не инициируют ли темные при энергичном пролете сквозь обычное вещество распад нейтронов?? Похоже там превалирует слабое взаимодействие.
    Ответить
    • Alextos > mat300 | 08.11.2008 | 18:56 Ответить
      Может у Вас есть созревшее представление о том, каков 'механизм' образования темной материи?

      P.S. Да. Свежак: http://ufn.ru/ufn08/ufn08_11/Russian/r0811a.pdf
      Ответить
      • mat300 > Alextos | 08.11.2008 | 20:05 Ответить
        Спасибо за "свежак".
        Так темная материя в эксперименте скорее всего не образуется. Она там только задействуется. Так сказать, возможно, это первый случай осознанного, но все же косвенного ее детектирования. В кандидаты, по моему мнению, больше всего подходят зеркальные частицы. Но, вероятно, эта зеркальность не совсем такова, как сейчас предполагается - все может быть куда интереснее. И, да, в первую очередь искать надо именно в области слабого взаимодействия, т.к. тут конечными для нас продуктами взаимодействий являются лептоны и нейтрино. А лептоны хорошо детектируются. Вполне вероятно эти реакции между обычной материей и темной создают небольшой, но ощутимый фон во Вселенной. И чем более сгущена темная материя и при этом совмещена с обычной, тем интенсивнее меж ними взаимодействие. Хотя, судя по результатам эксперимента надо иметь в виду, что интенсивность реакции тут к тому же сильно зависит от энергии частиц, т.е. в некотором роде от температуры, либо их взаимного разгона. А наиболее сгущается и совмещается темная материя с обычной сами знаете где: это ядра галактик, звезды, даже возможно планеты. В связи с этим интересно - не будет ли падать интенсивность бета-распада при удалении от центра сгустков?
        Ответить
        • Alextos > mat300 | 08.11.2008 | 23:48 Ответить
          *
          Ответить
        • Alextos > mat300 | 08.11.2008 | 23:49 Ответить
          Рад, что у Вас хоть какая-то определенность. У меня пока лишь надежды, что частицы могут составлять только часть эффекта.
          Ответить
          • mat300 > Alextos | 09.11.2008 | 15:34 Ответить
            Определенности как раз никакой. Только масса предположений. Посмотрим на дальнейший ход событий.
            Есть лишь уверенность, что темная материя реально есть. В космологических масштабах она достаточно уверенно обнаружена. И просто обязана как-то себя проявить и здесь у нас под носом. Мы должны были обнаружить ее еще вчера, но видимо упускали что-то в результатах экспериментов. Думаю, если внимательно поискать, то можно найти достаточно свидетельств ее проявления в проведенных экспериментах. А искать надо лептоны, как продукты таких ракций. И, видимо, не просто лептоны, а именно мюоны. Механизм их преобладания примерно из той же области, что и механизм преобладания мюонов в распаде заряженных пионов. И здесь возможна прямая связь с нарушением СР-инвариантности(см. работы А.Д.Сахарова и Л.Б.Окуня на эту тему), инициированным темными частицами.
            Ответить
  • DaniL  | 08.01.2009 | 15:10 Ответить
    Что-нибудь прояснилось по этому поводу?
    Ответить
  • Алексей Арсеньев  | 14.09.2009 | 17:56 Ответить
    Частота , с которой образуются мюоны , обозначенные красным цветом , полностью совпадают с частотой мюонов , обозначенным цветом черным на рис.2, Из этого следует:
    - наличие мюонов , образованных собственно пучком - красный цвет.
    - наличие мюонов , черного цвета на рисунке ,наведенных в результате
    имеющихся внутри пучка первичных мюонов красного цвета.
    - причиной их появления может быть одна - частотный принцип взаимодействия , основанный на одночастотном взаимодействии заряженных частиц одинаковых масс. Т.е. мюоны , расположенные вне пучка , имеют
    происхождение ,связанное с эффектом ЭМР и взаимодействуют в резонансном волновом канале, образуя струи или "токовые составляющие".
    И еще , данный эффект можно назвать частным случаем принципа ЭМР(Электро-магнитного резонанса), который мною подробно рссмотрен
    на примере генерации геомагнитного поля Земли:
    http://forum.web.ru/viewtopic.php?f=29&t=2599
    Основа ЭМР - частотное взаимодействие , при котором в контурах генерации на частоте , кратной толщине генерирующей сферы , происходит исток частотных составляющих , и , одновременная их наводка в волновом канале , величина которого также кратна величине (толщине) генерирующей сферы . Т.е. для нашего случая данной фоновой составляющей генерируемых мюонов красного цвета на графике являются мюоны графика черного цвета .Из приведенного примера видно ,что вторичные "фоновые" мюоны не распространяются далее 2см радиуса от центра пучка ,что составляет их радиус "гравитационного" взаимодействия и ограничивает радиус их волнового канала.
    Ответить
  • VEN  | 24.01.2016 | 17:45 Ответить
    Наступил уже 2016 год...
    Было бы неплохо, чтобы автор той давней статьи Игорь Иванов привёл здесь окончательное решение по описанному явлению.
    Мол всё опровергнуто или наоборот всё подтвердилось... С указанием ссылок на первоисточники.
    Если нетрудно.
    Ответить
Написать комментарий

Другие новости


Элементы

© 2005-2017 «Элементы»