okun-fizika-elementarnykh-chastits (810758), страница 26
Текст из файла (страница 26)
е( а1ну РЬуз, 1.ем.— 1983.— Ч. 126В.— Р. 398) о наблюдении первых пяти случаев рождения и распада 2-бозонов: четыре случая распада на пару е+е- и один случай — на пару )г+Р-. Масса 2-бозона оказалась порядка 95 ГэВ. В августе 1983 г. группе (1А2 сообщила (Варна(п Р. ег а12! РЬуз.
Ее!!. — !983. — Ч. !29В, — Р. !30) о наблюдении еще восьми случаев распада 2з -ь еье- (тл = 92 ГэВ). Тогда же группа с)А! опубликовала (Агпноп С. е1 а1нЧ РЬуз. Ее!1,— !983.— Ч. 129В.— Р. 273) результаты обработки 52 случаев рождения и распада В'*- бозонов на е-че и е+тю Как сечение рождения, так и угловое распределение электронов и позитронов находятся в согласии с теорией. ФИЗИКА ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЙ 86 (дополнение е) ко егпоромр изданию) Задача этого вводного доклада, как я ее понимаю,— дать общий обзор современного состояния физики элементарных частиц, который послужил бы своеобразным театральным задником, на фоне которого на этой конференции будут представлены различные ускорительные идеи и проекты.
Прежде всего необходимо выбрать общий тон, колорит всей картины. Должен ли он быть светлым, оптимистичным или же мрачным, пессимистичным? В разговорах можно услышать много пессимистических аргументов. По мнению многих, одним из основных источников пессимизма является то„что мы обладаем в настоящее время прекрасной стандартной ЗУ(3) хЯУ(2) х(7(1) калибровочной теорией сильных и электрослабых взаимодействий. Ни один эксперимент в течение 70-х и 80-х гг.
не смог бросить серьезного вызова этой теории. А ведь не так уж много радости можно получить, поставляя все новые экспериментальные подтверждения предсказаний, основанных на теории, в справедливости которой мало кто сомневается. К тому же некоторые компьютерные экстремисты утверждают, что для проверки теории опыты на ускорителях вообще не нужны, можно, дескать, обойтись компьютерными экспериментами. С другой стороны, самые активные молодые теоретики ушли в суперструны, они работают в основном в 2, 1О, 26,..., 506 измерениях и предпочитают избегать тривиальных, «обыденных» проблем четырехмерного мира, в е) Обзорный доклад а состоянии работ и перспективах в физике высоких энергий на ХИ! Международной конференции по ускорителям заряженных частиц высоких энергий, Новосибирск, 7— 1! августа 1986 г.
126 котором обречены работать феноменологи, экспериментаторы ч ускорительщики. Суперструнисты оперируют планковскими энергиями, которые никогда не будут доступны нашим ускорителям. Так что их восторги, кажется, ие должны вызывать ответного восторга в этой аудитории. И тут мы приходим к очередным источникам пессимизма: космологии и астрофизике. Ведь наши земные ускорительные лаборатории не могут коякурировать в поисках Предельной физической истины с уникальной Планковской лабораторией высоких энергий, которой является раняяя Вселенная.
Серьезный вызов ускорительной физике высоких энергий бросают подземные низкофоновые лаборатории, в которых ведутся поиски таких фундаментальных явлений, как распад протона, двойной бета-распад, несохранение электрического заряда, детектирование нейтрино, летящих из Солнца. Из этих же лабораторий приходят вести о загадочных «гадких утятах», якобы летящих отЛебедя ХЗ, и тому подобных сенсациях. А ведь есть еще два старых соперника и родственника ускорительной физики: (1) ядерная физика низких энергий с ее поисками массы нейтрино и нейтринных осцилляций, нейтрон-антинейтронных осцилляций и аксионоподобных частиц и (2) физика космических лучей с ее потоком частиц высокой энергии, который поставляется природой бесплатно.
Слово «бесплатно» напоминает нам о правительствах, которые не торопятся вьщелять деньги на строительство новых коллайдеров, стбящих отнюдь не дешево; так что многие смелые проекты остаются в течение ряда лет в эмбриональном состоянии. И сверх всего этого недавно в одной из западно-европейских стран появился документ, авторы которого рено мендуют четверть всех ассигнований, идущих па физику высоких энергий в Западной Европе (ЦЕРН), передать нашим коллегам, работающим в биологии, химии, физике твердого тела и других областях науки. Итак, говорят, что для пессимизма имеется достаточно оснований. И тем не менее я собираюсь дать оптимистический обзор. В основе моего оптимизма лежат соображения, связанные прежде всего с теоретической физикой, с ее нерешенными проблемами. В том, что касается теории, мы в настоящее время достаточно умны, для того чтобы не только радоваться тому, как прекрасно работают калибровочные 127 принципы стандартной теории, но и понимать, что калибровочные принципы — это только часть ответа.
Мы убеждены, что должна существовать новая страна скалярных бозонов с массами, не превышающими несколько ТэВ. Теоретики импортируют из этой страны нарушение калибровочных симметрий, массы всех открытых (и еще не открытых) частиц, углы смешивания в слабых токах, нарушение СР-симметрии, а некоторые теоретики — даже нарушение Р-симметрии. Мы абсолютно убеждены в том, что открыть и исследовать эту неизведанную землю необходимо, что достичь ее можно с помощью ускорителей и только с помощью ускорителей, поскольку только ускорители могут позволить нам проводить опыты при тэвных энергиях с достаточно высокой светимосгью и в тщательно контролируемых условиях. Далее, мы знаем, что и тогда, когда скаляры будут открыты и изучены, до конца фундаментальной ускорительной физики будет сщс очень далско, поскольку наше понимание природы в доступной для ускорителей области энергий будет все еще неполным.
Существует широко распространенное мнение, что теория, чтобы быть самосогласованной, требует существования так называемых счастиц — суперпартнеров наших обычных частиц. Счастицы, так же как и скаляры, должны быть не тяжелее чем 1 ТэВ. Этот верхний предел определяется масштабом Ферми: т„=-6» ~'ж0,3 ТэВ. Единственная дорога в страну счастиц («частиц счастья») пролегает через ускорительные лаборатории.
Модели суперструн указывают на то, что могут существовать многочисленные частицы — «остатки» высших симметрий: Е, х Е, ~ Е, ~ ... ш ЯУ (3) Х ЯУ (2) Х У ( !). Среди этих частиц с массами порядка 1 Тэ — второй У-бозон, новые лептоны и кварки из трех 27-плетов группы Е„дополнительные хиггсы, некоторые из которых электрически заряжены, а некоторые (нейтральные) могут быть очень легкими, и, наконец, спартнеры всех этих частиц. Нет такого супертеоретика, который мог бы детально предсказать свойства этих частиц.
Только эксперимента-. торы, работающие на коллайдерах, смогут открыть и исследовать их. Я не разделяю мнения тех, кто считает, что суперсгруны и дополнительные пространственные измерения — это кратковременная мода. Я думаю, что мы являемся свидетелями 128 очень важного события в истории физики, по своему значению не уступающего созданию квантовой теории поля. Именно в рамках квантовой теории поля были созданы наша стандартная модель и все ее экстраполяции, получившие название моделей великого объединения. Такие необычные явления, как распад протонов или конфайнмент кварков, естественным образом описываются на языке квантовой теории поля или находят естественное объяснение в рамках этой теории.
Квантовая теория поля — дитя квантовой механики и специальной теории относительности. (Это дитя родилось шесть десятилетий тому назад.) Теория суперструн — это дитя квантовой теории поля и общей теории относительности. Когда она, наконец, будет создана, эта теория придаст новый, более глубокий смысл таким основным понятиям физики, как пространство, время, поле. Новая фундаментальная теория требует нового математического языка, Работы по суперструнам уже обогатили физику новыми математическими инструментами, созданными топологией и алгебраической геометрией. Некоторые из суперструнных конструкций очень красивы. Мне кажется, тем не менее, что строители грандиозной суперструнной башни — «теории всего» вЂ” до тех пор не смогут осуществить свои планы, пока многотэвные коллайдеры не откроют новые слои фундаментальных фактов и тем самым не создадут достаточно широкого основания для этой башни.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
