29 апреля 2016 г.

Подробности про двухфотонный пик

Для тех, кто пока не обращал особого внимания: тут у нас в физике элементарных частиц всё яснее проступают намёки на нечто, что может стать крупнейшим открытием в ФЭЧ за последние десятилетия — либо самым сильным разочарованием. Это двухфотонный пик при 750 ГэВ, который вроде как проступает в данных ATLAS и CMS, причем Run 1 и Run 2, и на который сейчас накинулись тысячи теоретиков. И поддерживает ажиотаж близость развязки. Уже этим летом, ситуация должна проясниться, по крайней мере в том смысле, реальное ли это отклонение или всего лишь флуктуация или прокол алгоритмов обработки данных. Вопрос о том, на какую именно теорию Новой физики указывает эта частица, остается полностью открытым.

Вот эта картинка показывает нынешнее состояние сообщества в нашей области. Коллайдер скоро начнет набор данных, к лету накопится как минимум сравнимая с 2015 годом статистика, и ее обработка сильно повлияет на выводы и формулировки. Официальный апдейт будет в августе, на конференции ICHEP 2016, но наверняка слухи поползут где-то в июле.

Как всё в конечном итоге обернется, пока неясно. Но как минимум можно сказать, что сами физики воспринимают этот сигнал очень и очень серьезно. Для тех, кто хочет погрузиться в эту тему, очень пока туманную, но исключительно горячую, я написал две больших материала на Элементах:
Ну и совсем краткая сводка результатов будет обновляться на страничке Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ, до тех пор пока это отклонение не перейдет в разряд полноценных открытий.

16 комментариев:

  1. Как я понимаю, этот пик - это пока наиболее "измеренное" отклонение от Стандартной Модели? Я вот далек от физики и вопрос - насколько много эта зацепка поможет "раскрутить" новую физику, не слишком ли тонок эффект (даже для ФЭЧ)?
    А может есть кандидаты "пожирнее", не укладывающися в СМ, что-нить связанное с космологией, гравитацией или, прости госспади, EM Thruster? :)

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Есть еще несколько отклонений в B-физике со сравнимой статзначимостью, см. подборку http://elementy.ru/LHC/zagadki_lhc
      Вот там — тонкие эффекты, они проявляются в сложных распределениях. А здесь пик, выпирающий в одном из самых чистых каналов. Если он останется в новых данных, это будет очень наваристая уха из Новой физики, поскольку после нее должны пойти другие новые частицы. Посмотрим.

      В космологии есть свои «жирные» куски, которые точно в СМ не вписываются (темная материя, темная энергия, преобладание вещества над антивеществом). Но это не коллайдерные результаты, и не очень понятно, помогут ли коллайдерные поиски в этих вопросах (может помогут, может нет, это зависит от природы).

      Удалить
    2. Спасибо за ответ :)

      Удалить
  2. Игорь, не могли бы Вы ответить на мой вопрос в статье "Растягивают ли гравитационные волны свет? "

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Не, там если начинать разговор, то он получится долгий и сложный. Я не готов к этому, сорри.

      Удалить
    2. Можете ли Вы посоветовать какие-либо статьи (по возможности научно-популярные, пусть и на английском) которые затрагивают этот вопрос ?

      Удалить
    3. Сразу скажу, что вы вряд ли найдете статью, которая отвечает ровно на ваш вопрос именно в вашей формулировке. Вам стоит просто почитать материалы вокруг этой темы, чтобы попытаться самому переформулировать вопрос и найти на него ответ.

      1. Есть разнообразные исторические материалы про то, как Эйнштейн сначала открыл грав.волны, потом перестал в них верить, потом снова поверил. Эта история завершается рассказом о том, что в 1955-1957 годах многие физики, хоть и допускали существование грав.волн как математически корректных решений, но сомневались, что они вообще переносят энергию. И тогда Фейнман придумал простой физический аргумент, который должен был их убедить. Это описание можно вкратце найти в википедии https://en.wikipedia.org/wiki/Sticky_bead_argument
      Но только подозреваю, что вас эта история не убедит.

      2. Тогда есть более тонкий разговор про то, какие именно силы действуют на тела и приводят к рассеянию в них энергии при прохождении грав.волны. Тут я что-то сам не вижу, на какой текст сослаться, поскольку разные тексты приходят к разным выводам. Наверно надо взять и полистать несколько учебников по гравитации и посмотреть, как там описывается этот вопрос. У меня под рукой их нет, но основные тексты это (1) Мизнер, Торн, Уилер, «Гравитация», (2) Фейнман, «Фейнмановские лекции по гравитации», и вот недавняя книжка есть (3) Zee, Einstein gravity in nutshell.

      3. Подозреваю, что вам и этот материал не поможет интуитивно объяснить, что там переносит энергию. В таком случае есть просто математический факт: в действие, описывающие релятивистские поля, неизбежно входит метрика. Движение частиц — это результат манипуляций с этим действием. И не должно удивлять, что если метрика переменна, она колеблется, когда проходит грав.волна, то и закон движения частиц будет чувствовать эти колебания. Отсюда и берется энергия.

      Удалить
  3. Игорь, вопрос про различные теории Новой физики.
    А именно - у нас есть (вроде как) теория суперструн, в которой 100^500 вариантов.
    Есть ли такие из этих вариантов, которые алгебраически тождественны другим альтернативным теориям (суперсимметрия итп) - то есть позволяет ли математический аппарат теории суперструн вместить в себя любые другие теории или всё же есть принципиальная разница?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Суперструнные теории строятся с учетом суперсимметрии и на довольно больших калибровочных группах. При низких энергиях эти калибровочные группы нарушаются до групп поменьше, и это обычно происходит в несколько этапов. И поэтому во многих вариантах где-то на полпути получаются распространенные модели новой физики, построенные на той или иной группе поменьше (но все равно выше, чем группа Стандартной модели).

      Удалить
  4. Игорь - а что скажете про "темные фотоны" http://www.nkj.ru/news/28863/ ?

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Плоховычисляемые ядерные эффекты. Никакого интереса эти результаты у подавляющего большинства ученых не вызывают.

      Удалить
  5. Интересно, что задолго до открытия Хиггса на БАКе, теоретически был предсказан его двойник, Радион. http://youtu.be/DyXVKDeANJQ
    Таким образом, поле Хиггса проявляется в виде дублета и в этой передаче, ещё до запуска БАК, теоретики говорят, что оба поля должны быть открыты и духфотонный пик очень похож на такой теоретический прогноз.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Теоретических моделей того, каким будет хиггсовский бозон и есть ли что-то в нагрузку к нему, — сотни. Важно то, как устроен мир на самом деле, а не то, какие еще модели теоретики предложат.

      Удалить
  6. Добрый день, на страничке "Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ" на Элементах сводка остановилась на Июне 2016 - нет заметки, соответствующей статье от 5.08 об исчезновении двухфотонного пика.

    ОтветитьУдалить
    Ответы
    1. Да, спасибо, я знаю.
      Если серьезно, то у меня сейчас вообще нет времени. Поэтому уже месяц никаких обновлений.

      Удалить