- Какие теории ожидается подтвердить с помощью LHC? В каком из этих направлений уже есть намеки на результаты?
- Это Стандартная модель, теория суперсимметрии, вполне возможно, подход дополнительных измерений. Проблемы дополнительных размерностей обсуждались ещё в двадцатых годах прошлого века. Мы привыкли к четырём измерениям — три координаты и время, но чисто математически вы можете ввести хоть сто. А физики с помощью такого подхода пытаются придумать механизм, который бы объяснял мир. Считается, что те энергии, которые нам доступны, позволяют видеть всего лишь четыре измерения, а при больших энергиях нам станут доступны другие. Это явление называется компактификацией измерений. Предполагается возможность такого сценария: бозон Хиггса есть, но нет суперсимметрий. Или же: нет ни бозона Хиггса, ни суперсимметрий.
Теории с дополнительными размерностями претендуют на то, чтобы объяснить все явления. Если масштаб, на котором начинают проявляться дополнительные размерности ~1 ТэВ, то это явление доступно для наблюдения на LHC.
- А почему у LHC именно такая проектная энергия?
- Только из финансовых соображений. Технических причин нет. В девяностых годах в Америке полных ходом шел проект SSC (Superconducting Super Collider) с энергией в четыре раза большей, чем у LHC, и наш институт активно участвовал в строительстве этого ускорителя. Уже был прорыт туннель в сто километров, но потом конгресс США закрыл этот проект по чисто политическим мотивам. Если бы он не был остановлен, то, несомненно, мы бы уже получили ответы на многие вопросы, и не надо было бы строить LHC, полная стоимость которого 5 миллиардов долларов.
При этом стоимость проекта минимальная: изначально туннель в 27 километров был уже готов, он остался от предыдущего ускорителя LEP. Рассматривается вариант, что потом, когда мы научимся делать магниты с большим полем, можно будет увеличить энергию. Технически в настоящее время возможно поднять энергию и в 10 раз, и в 20, это вопрос чисто экономический.
- Какие основные физические результаты были достигнуты после последнего запуска?
- Результаты, которые были достигнуты — демонстрационные, они не являются открытиями, но они очень существенные. Реальную работу на LHC начали с марта, и уже удалось увидеть почти все известные частицы, такие как W-бозон, Z-бозон. И всё, что было зарегистрировано на LHC, хорошо совпадает с теорией.
Для такого короткого время это колоссальный успех. В физике частиц обработка данных проходит годами, а здесь фактически в реальном времени набирается статистика, и сразу выдается результат. Но пока количества набранных событий недостаточно для обнаружения бозона Хиггса. Несмотря на это, с детектора ATLAS на последнюю международную конференцию было представлено 40 докладов. Публикации идут полным ходом. Ведь кроме бозона Хиггса есть масса другой физики, поскольку мы работаем в новой области энергий, нужно измерять зависимости сечений от энергии, вероятности выхода частиц и многое другое.
Для изучения того же бозона Хиггса, необходимо исследовать множество «второстепенных» процессов, которые представляют сами по себе большой интерес.
- Когда предположительно проявится частица Хиггса?
- В ближайшие полтора года, на мой взгляд, она не будет открыта, потому что не хватает эффективности установки (светимости). Рост светимости сейчас достаточно быстрый, ведь кроме энергии должно быть достаточное количество столкновений. Но маловероятно, что в ближайшие полтора-два года наберётся нужная статистика. Числа столкновений будет недостаточно. В связи с этим работу установки Tevatron в Америке (где ведется также поиск бозона Хиггса при энергии в 3 раза меньшей, чем на LHC), которую планировали остановить в 2011, решили продлить ещё на три года. Так что открытия бозона Хиггса следует ожидать года через три.