Из лекций 1 и 3

Параметры коллайдеров


Параметры протонного пучка


Эксперименты на космических лучах



МОИ КОММЕНТАРИИ К КАРТИНКАМ ИЗ ЛЕКЦИИ (картинки см. выше)

КОММЕНТАРИЙ К КАРТИНКЕ 8: ИСТОРИЯ ПРОЕКТА LHC

Все сроки сдвинулись по крайней мере на два года. Необходимость LHC стала проблематичной.


КОММЕНТАРИИ К КАРТИНКЕ 6: ОТКРЫТЫЕ ВОПРОСЫ СТАНДАРТНОЙ МОДЕЛИ

1) Массы переносчиков взаимодействий (почему Z и W массивны, а фотон — нет?)
2) Масса Хиггс-бозона (как ее измерить?)
3) Числа поколений фермионов (почему поколений именно 3?)
4) Происхождение масс кварков и лептонов (соотношение лептонов и кварков?).
5) Элементарность кварков и лептонов (структура кварков и лептонов?)
6) Проблема иерархии энергетических маштабов взаимодействий:
Λ(КХД)~0.2 ГэВ << M(Z,W)~102 ГэВ << M(GUT)~1016 ГэВ << M(Планка) ~ 1019 ГэВ
7) Природа квантовых чисел (электрические, барионные и лептонные заряды?)
8) СМ не включает гравитацию (дополнительные измерения пространства-времени?)
9) CPT-симметрия (возможно ли нарушение CPT-инвариантности?)
10) Существование новых симметрий в природе (суперсимметрия?)
11) Природа конфайнмента в КХД (кварк-глюонная плазма?)
12) Масса нейтрино (почему она так мала? нейтринные осцилляции?)
13) Стабильность материи (распад протона?)
14) Нарушение барионной симметрии (почему Вселенная состоит из материи, а не антиматерии?)
15) Темная энергия и темная материя (новые стабильные частицы?)

На все вопросы, кроме 6, 8, 13, 14, 15 и частично 12, в достаточной степени отвечает нелинейная квантовая теория поля :-). Вы думаете, я шучу? :-)


КОММЕНТАРИИ К КАРТИНКЕ 7: БОЗОН ХИГГСА

Единственная не открытая частица СМ
(основная задача экспериментов на LHC)

Природа механизма спонтанного нарушения
электрослабой калибровочной инвариантности:
Объяснение существования масс у W- и Z0-бозонов требует введения в теорию скалярных полей с неинвариантным относительно калибровочных
преобразований основным состоянием – вакуумом
Следствие этого - возникновение новой скалярной частицы – бозона Хиггса

M(H) > 114 GeV из прямых поисков на LEP II
M(H) < 160 GeV из фита прецизионных измерений на
LEP и Tevatron (в рамках СМ)

Комментарий: на Теватроне уже перекрыта граница в 160 GeV. Бозон не обнаружен. Он просто в природе не нужен, поскольку она обходится для порождения массы другими средствами. Основная задача поставленная перед LHC выполнена до его запуска.

КОММЕНТАРИИ К КАРТИНКЕ13: НЕУСКОРИТЕЛЬНЫЕ МЕТОДЫ ИЗУЧЕНИЯ ПРОЦЕССОВ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ПРИ ВЫСОКИХ ЭНЕРГИЯХ

Эта картинка наглядно показывает, что никаких черных дыр и прочей «нечисти» на коллайдере возникнуть не может. Космические частицы, на которых экспериментируют физики, имеют энергию в 1000 раз больше, чем может дать LHC. Они «стукаются о Землю, по крайней мере, уже 2 млрд. лет, и никаких «дыр» в ней не оставили :-)