Коллайдер породил аномальное явление

Мало того, что коллайдеры сами по себе являются большой загадкой для непосвященных, так еще и получаемые ими данные вызывают искреннее недоумение специалистов. Эксперимент с Тэватроном — самым мощным из введенных к настоящему моменту в строй ускорителей элементарных частиц — позволил физикам одного из крупнейших ускорительных центров мира установить существование аномального явления.

Коллайдер Тэватрон находится в Национальной лаборатории Ферми, в американском штате Иллинойс. На данное время это самый мощный в мире ускоритель элементарных частиц. Тэватрон выстреливает протоны навстречу антипротонам, и энергия их столкновения достигает 1,8 трлн электрон-вольт. После того как Большой адронный коллайдер будет отремонтирован и вновь запущен, почетное звание самого мощного ускорителя перейдет к нему.

Международный коллектив физиков, состоящий из более чем 400 авторов из 51 научного центра, провел анализ данных, накопленных в ходе многомесячного эксперимента по столкновению протон-антипротонных пучков. В процессе столкновения этих частиц начинали проявляться эффекты, связанные с рождением новых частиц и взаимодействием кварков.

Суть сенсационного явления заключается в том, что рождение мюонов (элементарных частиц) происходит на значительном расстоянии от места столкновения пучков. Ученые ожидали, что частицы будут появляться парами, а не в виде струй. Кроме того, мюоны, которые должны рождаться на расстоянии максимум в пару миллиметров от места столкновения пучков, пролетали на порядок больше и даже успевали покинуть вакуумную трубу. Их было слишком много для стандартной модели — в ней получение мюонных струй невозможно даже в привычной области вблизи столкновения пучков частиц.
Эксперты заявили о невозможности объяснить это явление в рамках имеющихся представлений. По неофициальным данным, полученные экспериментальные данные могут привести к перевороту в физике.

Напомним, что в последнее время в обществе широко обсуждался запуск и последующая остановка Большого адронного коллайдера. БАК — это ускоритель протонов, представляющий кольцевую конструкцию протяженностью 27 километров. С помощью 120 мощных электромагнитов предполагалось разогнать до близкой к световой скорости (99,9%) встречные пучки протонов. Последствия столкновения частиц и станут главным предметом изучения. Главная задача БАК — проверка так называемой Стандартной модели, объединяющей все виды взаимодействий, кроме гравитационного. Ученые также рассчитывают, что БАК поможет обнаружить бозон Хиггса, именуемый «частицей Бога». Именно бозон Хиггса объясняет наличие масс у элементарных частиц.

В начале сентября коллайдер прошел первое испытание, однако вскоре начались проблемы. Ускоритель был остановлен 19 сентября, после того как около ста переохлажденных магнитов, задействованных в агрегате, нагрелись почти на 100 градусов. Из-за этого в 27-киломеровый тоннель ускорителя попало около тонны жидкого гелия. Через некоторое время БАК был остановлен из-за проблем с электричеством. Затем из-за дефекта электрического соединения, связывающего магниты ускорителя, произошла еще одна пауза. В итоге в Европейском центре ядерных исследований сообщили, что срок запуска коллайдера переносится на весну 2009 года.