Теория суперсимметрии в очередной раз поставлена под сомнение экспериментами на Большом адронном коллайдере.

Слева — пучок протонов входит в детектор, их столкновения порождают странный В-мезон, распадающийся на пару мюонов (фиолетовые линии, уходящие вправо до края)
Путь: от протона к В-мезону и к мюонам

На симпозиуме в Японии физики, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), сообщили о наблюдении крайне редкого пути распада частиц, поиски которого продолжаются уже не одно десятилетие. Наблюдение, по их словам, «не отбрасывает теорию суперсимметрии полностью, но позволяет отказаться от некоторых популярных ее вариантов».

Традиционные и всеми уважаемые теории — такие как стандартная модель квантовой механики — прекрасно действуют лишь до определенных границ. Та же стандартная модель пока неспособна объяснить гравитацию или, скажем, темную материю. Для этого существуют «дополняющие» теории, призванные объяснить остающиеся несостыковки.

Одной из них является теория суперсимметрии, которая связывает бозоны и фермионы возможностью превращаться друг в друга — упрощенно говоря, каждой тяжелой частице вещества соответствует парная легкая частица взаимодействия, благодаря чему одно может переходить в другое. Теория эта довольно популярна, хотя до сих пор не имеет четких экспериментальных подтверждений, и даже наоборот. Так вышло и на этот раз.

Распад, который удалось зарегистрировать на БАКе — рождение и гибель странного В-мезона. Появляется он в результате «лобового столкновения» протонов, разогнанных почти до световой скорости, а гибнет, распадаясь на два мюона. Этот процесс удалось наблюдать впервые — и неудивительно: расчеты показали, что по такому пути распад странного В-мезона идет лишь в трех случаях из миллиарда.

Для некоторых моделей теории суперсимметрии возможность измерить эту частоту особенно важна: согласно их предсказаниям, если бозоны и фермионы действительно «парны» и переходят друг в друга, то такой распад должен происходить намного чаще. Полученная же цифра, хотя и остается в рамках стандартной модели, не свидетельствует в пользу теории суперсимметрии.

Впрочем, не все так однозначно, и сторонники теории выдвигают ряд вполне возможных объяснений наблюдаемой картины. В конце концов, эти данные противоречат лишь некоторым моделям суперсимметрии, а не теории в целом. Да и статистическая достоверность результата не слишком велика, так что судьба теории будет решена позже, после проведения новых наблюдений. Благо на место ее претендентов немало: те же эффекты могут объясняться и другими теориями — например, существованием скрытых измерений.