Двухструйные события на энергии 13 ТэВ не показали ничего необычного

Караул, устал...

Даже если там, на высоких энергиях, ничего нет, установление этого факта стоит того, чтобы строить большой адронный коллайдер. Я здесь уже писал, что существует пирамида структурной сложности и разнообразия материи. На верху пирамиды наибольшая энергия, наименьшее разнообразие и видимая сложность элементов материи. Боковые грани пирамиды направлены друг к другу и неизбежно смыкаются. Поэтому высота пирамиды конечна и выше пустота. Результаты экспериментов на LHC просто подтверждают эту гипотезу.

Все самое интересное - в ниже лежащих слоях пирамиды. На Элементах хорошо отражены исследования верха пирамиды - радел Игоря Иванова по LHC и другие статьи, и самого низа – раздел по биологии. Однако новостям фундаментальной науки по исследованиям на средних уровнях энергии (ядерная физика и др.) уделено недостаточно внимания. Было бы интересно читать новости на эту тему, тем более что эта область близка к практике и можно было бы подчерпнуть новые идеи для конструирования техники.

В отношении уровня энергии большого объединения. Я думаю, что в нашем вакууме на уровне энергии большого объединения какие либо структуры отсутствуют. Поэтому двигаться в сторону энергии большого объединения не имеет смысла.

Отвечу кратко по пунктам. Я думаю, вы понимаете, что, для того, чтобы подробно ответить на все ваши вопросы, потребовалось бы написать целую книгу.

1. а какие из неоткрытых, но предсказанных частиц, уже должны были бы "засветиться" в достижимой для коллайдера сегодня области?

К сожалению, после бозона Хиггса нет никаких частиц, которые теоретическая ФЭЧ _гарантированно_ обещала на LHC. Были сотни разных теорий Новой физики, некоторые из них предсказывали частицы на LHC, и поскольку из не было найдено, такие варианты теорий уже закрыты. Но сотни других вариантов по-прежнему остаются. В частности, оптимистичные ожидания сравнительно легких суперпартнеров обломались, и соответствующие варианты суперсимметричных теорий закрыты. В новостях я стараюсь отмечать, когда какие-то теоретические гипотезы закрываются данными. Но я подчеркну, что суперсимметрия — это только один из огромного множества вариантов новой физики, для поиска которой строили LHC.

2. Интересно было бы также узнать, а что дальше? Коллайдер когда-нибудь исчерпает свои возможности по поиску новых частиц, рано или поздно.

Да, конечно, но это будет нескоро. Текущие утвержденные планы коллайдера простираются до 2035. К тому времени обещают накопить статистику объемом примерно 3000/fb, против нынешних 25/fb в Run 1 и 40/fb в Run 2 на конец этого года. Поживем — увидим.

Если окажется, что к началу 2030-х годов так ничего нового не найдено, это будет удручающая ситуация, потребующая пересмотра дальнейшей программы коллайдерной ФЭЧ.

3. Бозонов Хиггса может быть много, но они могут оказаться слишком тяжелые для LHC. Поэтому ориентироваться надо не только на прямое открытие новых частиц, но и на поиск любых отклонений, в особенности на редких процессы (например, распады B-мезонов), в которых стандартные эффекты слабы. Не исключено, что коллайдерная физика пойдет таким путем, если ничего не будет открыто на HL-LHC.

Если же новые хиггсы будут найдены, то это будет пиршество теоретиков. Разные теории предсказывают разные свойства новых бозонов Хиггса, и сравнение предсказаний с данными позволит разобраться, что это за звери такие появились.

Со стихами я плохо знаком, но, если хотите, могу привести интересный отрывок из классики "философии науки":
"Это история о том, как неправильно вели себя планеты. Некий физик до-эйнштейновской эпохи, пользуясь ньютоновской механикой и законом всемирного тяготения (N) при некоторых данных условиях (I), вычисляет траекторию только что открытой малой планеты Р. Но планета не желает двигаться по вычисленному пути, ее траектория отклоняется. Что делает наш физик? Может быть, он заключает, что, поскольку такое отклонение не предусмотрено теорией Ньютона, а с упрямым фактом ничего поделать нельзя, то, стало быть, теория N опровергнута? Ничуть не бывало.
Вместо этого наш физик выдвигает предположение, что должна существовать пока еще неизвестная планета Р', тяготение которой возмущает траекторию Р. Он садится за расчеты, вычисляет массу, орбиту и прочие характеристики гипотетической планеты, а затем просит астронома-наблюдателя проверить его гипотезу.
Но планета Р' слишком мала, ее не удается разглядеть даже в самые мощные из существующих телескопов. Тогда астроном-наблюдатель требует построить более мощный телескоп, без которого успешное наблюдение невозможно.
Через три года новый телескоп готов. Если бы ранее не известная планета Р' была бы открыта, ученые на весь мир раструбили бы о новом триумфе ньютонианской теории. Но ничего подобного не произошло.
Что же наш физик? Отверг ли он ньютоновскую теорию вместе со своей гипотезой о причине отклонения планеты от вычисленной траектории? Отнюдь! Вместо этого он уверяет, что планета Р' скрыта от нас облаком космической пыли. Он вычисляет координаты и параметры этого облака и просит денег на постройку искусственного спутника Земли, наблюдениями с которого можно было бы проверить его вычисления. Предположим, что установленные на спутнике приборы (возможно, самые новейшие, основанные на еще мало проверенной теории) зарегистрировали бы существование гипотетического облака. Разумеется, это было бы величайшим достижением ньютоновской науки. Но облако не найдено.
Отбросил ли теперь наш ученый теорию Ньютона вместе со своими гипотезами о планете-возмутительнице и облаке, превращающем ее в планету-невидимку? Ничего подобного.
Теперь он уверяет, что существует некое магнитное поле в этом районе вселенной, из-за которого приборы спутника не могут обнаружить пылевое облако. И вот построен новый спутник с другими приборами. Если бы теперь магнитное поле было обнаружено, ньютонианцы праздновали бы головокружительную победу. И снова – увы!
Может быть, теперь уже можно считать ньютоновскую теорию опровергнутой? Как бы не так. Тотчас выдвигается новая, еще более остроумная гипотеза, объясняющая очередную неудачу, либо…
Либо вся эта история погребается в пыльных томах периодики и уже больше никем не вспоминается".
(Лакатос И. "Фальсификация и методология научно-исследовательских программ")