— Физики работают в основном со Стандартной моделью (СМ), которая описывает строение материи в нашей Вселенной, хотя и понимают, что она не полная. Например, LHC (Большой адронный коллайдер, — прим. Indicator.Ru)_ был построен, чтобы выйти за рамки этой модели, увидеть явления, которые в нее не вписываются, и соответственно расширить ее, сделать более красивой, более всеобъемлющей. СМ описывает не все явления, но, тем не менее, все, что мы сейчас можем получить на экспериментальных установках, она предсказывает. На LHC ожидали увидеть что-то новое, но ожидания не оправдались. Понятно, что следующий шаг, если не получилось так сразу – делать прецизионные эксперименты, искать редкие процессы. Но дело не только в точности: часто большую роль играет не только точность, но еще и интенсивность. Для физиков, конечно, чем больше интенсивность – тем лучше, однако предел упирается в технологии, существующие на данный момент.
— Если совсем упрощенно, верно ли будет сказать, что чем больше светимость, тем больше данных, и тем больше точность измерений?
— В принципе да, но тут есть нюансы. Например, чтобы получить процентную точность для полного сечения рождения резонанса J-ψ, высокая светимость не нужна, потому что он рождается достаточно часто. Есть еще эксперименты по поиску редких процессов: в них никакой точности не надо — если увидели, условно, пять событий, уже хорошо. Для таких процессов, конечно, нужна высокая интенсивность, и коллайдеры, как правило, ориентируются именно на них. В то же время, для получения высокой точности нужен особый подход. Такой подход был, например, реализован в нашем институте на коллайдере ВЭПП-4, где проводятся прецизионные измерения параметров ψ-мезонов. В этих измерениях основную роль играет точность определения энергии, понимание работы детектора и устройства установки, но никак не светимость.
— А зачем вообще нужна такая сверхвысокая точность измерений? Почему все к этому стремятся?
— Возьмем для примера аномальный магнитный момент мюона, который в основном определяется электромагнитным взаимодействием и частично – сильным, и вклад каждого взаимодействия можно посчитать. С помощью известной физики они рассчитываются до уровня 10-6. На уровне выше свой вклад уже может дать что-то новое, пока нам не известное. Грубо говоря, повышение точности – это повышение чувствительности к Новой физике. Это как повышение энергии на больших коллайдерах, которое позволяет рождать частицы со все большей и большей массой. Повышая точность, мы увеличиваем чувствительность к рождению виртуальных частиц все больших масс. Как поиск новых частиц на LHC, так и сверхточные измерения необходимы для понимания вкладов новых неизвестных взаимодействий.
— В Новосибирске активно разрабатывается проект нового электрон-позитронного коллайдера — Cупер С-тау фабрика. На установке ВЭПП-2000 два детектора, на LHC еще больше, а на будущей фабрике планируется только один, универсальный. Почему так? Если будет только один детектор, не потеряет ли коллайдер в эффективности?
— На каждой из B-фабрик, которые работали в Японии и в США, было по одному детектору. На итальянской φ-фабрике – тоже. Вообще, для электрон-позитронных машин стандарт – это один детектор. Но два детектора хороши тем, что это две разные команды: они по-разному анализируют данные и друг друга перепроверяют. На LHC два универсальных и, по большому счету, одинаковых детектора (ATLAS и CMS) работают как раз по такому принципу. В то же время, на LHC есть еще, например, LHCb и ALICE – это уже специализированные детекторы, каждый из которых заточен под определенные задачи.
