Один из детекторов элементарных частиц Большого адронного коллайдера

Vostock Photo / Newscom / MCT / CERN

На LHC, Большом адронном коллайдере, происходит странное, и на фоне этого странного открытие бозона Хиггса в 2012 году (отмеченное Нобелевской премией в 2013-м) может запросто остаться в истории коллайдера совсем не главным эпизодом. Употреблять слова «происходит странное» вместо «сделали открытие» приходится потому, что сами физики осторожны в выражениях и предпочитают пока говорить про «аномалию». Журнал Nature подсчитал, что за первые девять дней с 15 декабря, когда про «аномалию» было впервые объявлено, теоретики успели посвятить ей 94 научных работы.

Особенность аномалии в том, что ее не предусматривают физические законы, с помощью которых до сих пор удавалось описать все известные частицы и поля во Вселенной. «Если здесь что-то действительно есть, то это будет первый объект за рамками Стандартной модели», – объясняет профессор Эдуард Боос из Научно-исследовательского института ядерной физики МГУ (Боос – один из авторов научной статьи 2012 года, где сообщалось об открытии бозона Хиггса).

Стандартная модель – то, что иногда называют «таблицей Менделеева для элементарных частиц». Но это определение слишком грубое. Действительно, она позволяет классифицировать все частицы (кварки, глюоны, фотоны, нейтрино, бозон Хиггса и другие), как Менделеев классифицировал атомы. Но частицы Стандартной модели – это не просто кирпичики, из которых сложено вещество, а что-то вроде греческих богов, между которыми четко поделены полномочия по поддержанию порядка в космосе. Глюоны – это то, что не дает атомным ядрам (и всем нам вместе с планетой Земля) разлететься на части. Фотоны заставляют свет светить, а магнит – притягивать железные опилки. Бозон Хиггса – причина, по которой вещи имеют массу.

Аномалия в 1,46 млн раз тяжелее электрона, в 800 раз тяжелее протона, в 6 раз тяжелее бозона Хиггса и почти впятеро тяжелее топ-кварка

И если в таблицу Менделеева ничего не стоит вставить лишнюю клетку (так делают довольно часто, когда синтезируют очередной тяжелый радиоактивный атом), то в Стандартной модели свободных мест нет – все функции поделены между частицами раз и навсегда. А аномалия вносит в пантеон частиц неожиданный хаос.