Чем хорош Большой адронный коллайдер

СП: В вашей лекции говорится, что строящийся в ЦЕРНе Большой адронный коллайдер (Large Hadronic Collider, LHC) — самая перспективная установка для проверки теории струн. Однако его энергия всего на порядок выше, чем у ныне действующих ускорителей, например американского Теватрона (Tevatron). Почему вы думаете, что шаг всего на порядок величины поможет получить принципиально новые данные, при том что энергия Великого объединения по крайней мере на 10 порядков выше?

ДГ: Этот ускоритель критически важен потому, что он впервые обеспечит выход на масштаб энергий, необходимых для полного охвата предсказаний Стандартной модели.

Другая важная причина состоит в том, что есть ряд очень убедительных экспериментальных результатов, указывающих, что именно в этом масштабе энергий могут начать проявляться эффекты, связанные с новой физикой, новой фундаментальной физикой. В своей лекции я объясняю, почему мы ожидаем, что при этих энергиях могут быть открыты новые квантовые (суперсимметричные) измерения пространства-времени, которые являются важным ингредиентом теории струн. Имеется три независимых аргумента в пользу того, что новые симметрии, новые квантовые измерения пространства-времени можно впервые обнаружить при энергиях в тераэлектронвольты, достижимых на LHC.

Один из этих аргументов вытекает из объединения взаимодействий. Простая картина объединения сил требует существования суперсимметрии, которая будет заметна при энергиях порядка тех, что доступны на LHC, хотя точно мы это предсказать не можем.

Второй аргумент связан с попыткой понять колоссальную несоразмерность между масштабом, в котором гравитация сильна, и ядерным масштабом, в котором она очень слаба. И вновь суперсимметрия дает естественное и красивое объяснение этой громадной разницы в масштабах.

И, наконец, факт, который мы узнали из астрофизики — то, что большая часть материи во Вселенной относится к некому неизвестному типу — темной материи, которую мы не видим, но ощущаем гравитационно. Мы можем изобрести множество частиц, из которых могла бы состоять темная материя, однако суперсимметричная версия Стандартной модели автоматически обеспечивает наличие частиц — кандидатов в темную материю. Если эти частицы имеют массу, доступную для наблюдения на LHC, то мы сразу узнаем, из чего состоит 90% материи во Вселенной.

Это три очень серьезных аргумента. У нас нет доказательств и нет точных предсказаний, где и как можно наблюдать проявления суперсимметрии, однако на качественном уровне мы имеем очень убедительные аргументы в пользу того, что суперсимметрия будет открыта. Так что я готов с любым человеком заключить об этом пари на условиях 50 на 50. И если суперсимметрия не будет открыта, мне придется выплатить много денег!