Текущая ситуация
Поиск суперсимметрии на LHC подразумевает прежде всего открытие частиц-суперпартнеров, а также поиск других ярких явлений, которые убедительно говорят о существовании этих частиц. Не существует жестких теоретических предсказаний масс этих частиц, поэтому отрицательный результат поисков не может закрыть саму идею суперсимметрии, а лишь означает, что суперсимметричные частицы если и существуют, то слишком тяжелы для открытия на LHC.
Главная сложность поиска проявления суперсимметрии — огромное количество вариантов того, какая из суперчастиц легче, какая тяжелее, а значит, какая на что распадается. Кроме того, вероятности распадов, сечения рождения суперчастиц и прочие экспериментальные эффекты очень сильно меняются от варианта к варианту. Поэтому невозможно указать какой-то конкретный процесс в столкновении протонов, который гарантированно бы соответствовал всем вариантам суперсимметрии. Вместо этого экспериментаторам приходится ориентироваться на рекомендации теоретиков для какого-то простого набора моделей и выполнять несколько десятков разных типов анализа.
По состоянию на июнь 2013 года ситуация с поиском суперсимметрии такова:
- Проверена область масс суперчастиц, в несколько раз превышающая достижимые ранее области: массы глюино вплоть до 1–1,3 ТэВ, массы скварков вплоть до 400–700 ГэВ, массы суперчастиц, не участвующих в сильных взаимодействиях, вплоть до 300–600 ГэВ). Ни в одном из вариантов поиска нет никаких указаний на существование суперсимметричных частиц.
- Таким образом, низкоэнергетическая суперсимметрия (с массами суперчастиц в несколько сот ГэВ), на которую надеялись теоретики, по-видимому закрыта.
- Это, однако, не значит, что минимальная суперсимметрия (а тем более, сама идея суперсимметрии!) закрыта или что ее уже не смогут обнаружить в ближайшие годы на LHC. Предстоит переосмыслить, на какие модельные варианты суперсимметрии теперь стоит ориентироваться и как видоизменить стратегию поиска.
- Сейчас ведутся бурные обсуждения теоретиков относительно того, как интерпретировать отрицательные результаты LHC. Если год назад ситуация выглядела очень пессимистично, то сейчас складывается мнение, что нет нужды придерживаться того очень узкого класса простых суперсимметричных моделей, с которыми были связаны надежды до этого.
Ниже в графическом виде приведена сводка ограничений на массы суперчастиц, подготовленная для конференции LHCP-2013 (май 2013 года). Каждая колонка на гистограмме показывает, суперчастицы вплоть до какой массы исключены в данном типе процессов.
Результаты CMS (источник):
Результаты ATLAS (источник):
Дополнительные ссылки:
- Новости LHC: суперсимметрия.
- Страницы коллабораций с результатами поиска суперсимметрии: ATLAS Supersymmetry searches и CMS Supersymmetry Physics Results.
- Опубликованные статьи ATLAS и статьи CMS по поиску суперсимметрии.
