სტანდარტული მოდელიდან გადახრების ძებნა

 სტანდარტული მოდელი საკმაოდ მკაფიო რაოდენობრივ წინასწარმეტყველებებს იძლევა იმ პროცესებისა, რომლებიც პროტონების მაღალენეგიული შეჯახებების დროს ხდება. ეს წინასწარმეტყველებები ექსპრიმენტებით მოწმდებოდა და პრაქტიკულად ყოველთვის მაღალი სიზუსტით მტკიცდებოდა. ამიტომ სტანდარტული მოდელიდან ნებისმიერი გადახრის აღმოჩენა, ბუნებრივია, დიდი ადრონული კოლაიდერის(დაკ) ყველაზე უფრო გახმაურებულ მოვლენად იქცევა და ახალი ფიზიკის(”ახალი ფიზიკის” ძებნაში) კვლევის წამოწყების საშუალებას მოგვცემს.
 ახლი ნაწილაკებისა და სხვა ეკზოტიკური მოვლენების პირდაპირი ძებნისაგან განსხვავებით, სტანდარტული მოდელის შემოწმება გაცილებით მეტ გულმოდგინე და ნატიფ ანალიზს მოითხოვს. როგორც წესი, გადახრები სტანდარტული მოდელიდან ჩვეულებრივი ნაწილაკების განაწილების გრაფიკებში მჟღავნდება, მათი გადახრის კუთხეების, ენერგიის, გაჩენილი ნაწილაკების რაოდენობისა და ა.შ. მიხედვით. ცალკეულ პუნქტად აქ, იშვიათი პროცესების დამზერაა გამოყოფილი, რომლებიც სტანდარტულ მოდელში ან შეუძლებელია, ან უკიდურესად ნაკლებად შესაძლებელი.
 ცალკეული ამოცანის სახით იმ გადახრების შემოწმება შეიძლება გამოიყოს, რომლებიც უკანასკნელი წლების განმავლობაში ტევატრონმა აღმოაჩინა.
2013 წლის ივნისისთვის სტანდარტული მოდელიდან(სმ) გადახრების ძებნაში არსებული სიტუაცია ასეთია:
. ჰიგსის ბოზონის აღმოჩენის მერე, ფიზიკოსებმა მისი თვისებების პირდაპირი კვლევისა და სტანდარტული მოდელით ნაკარნახევ პროგნოზებთან შედარების შესაძლებლობა მიიღეს. სულ მცირე დროის წინ სმ-დან ყველაზე უფრო საეჭვო გადახრად H → γγ ითვლებოდა, თუმცა მისი სტატისტიკური მნიშვნელობა 2–3σ(2–3 სიგმა)-ს არ აღემატებოდა. CMS-იდან მიღებული ახალი მონაცემებით ყველაფერი აირია. მთლიანობაში, ჰიგსის ბოზონის უკვე გაზომილი არცერთი თვისება სმ-დან სტატისტიკურად მნიშვნელოვან გადახრებს არ აჩვენებს.
 . სტანდარტული მოდელის მძიმე ნაწილაკების(W და Z ბოზონები, ტოპ-კვარკები) გაჩენის პროცესების ყველა ახალი მონაცემი სმ-ს პროგნოზებთან სრულ თანხმობაშია.
 . 2011 წელს კოლაბორაცია LHCb-მ D-მეზონების დაშლებში ანომალურად ძლიერი CP-დარღვევა აღმოაჩინა(არსებობს სისწორის კომბინირებული ინვერსია, მუხტის ნიშნის შეცვლა(C, charge), რომელიც ნაწილაკს ანტინაწილაკად გარდაქმნის, სისწორის(P, parity) ინვერსიასთან ერთად, რომელიც სარკულად ”აირეკლავს” ნაწილაკს, ”მარცხენას” შეცვლით ”მარჯვენაზე”(იმპულსის მიმართულება). ძლიერი და ელ.მაგნიტური ურთიერთქმედება CP-ინვერსიის მიმართ სიმეტრიულები არიან(როგორც ფიზიკოსები ამბობენ, ინვარიანტულები არიან), სუსტი კი არა, რაც ზოგიერთი დაშლის დროს დაიმზირება. კერძოდ, ნეიტრალური კაონები(К-მეზონები, რომლებიც s-ანტიკვარკისგან და d ან u-კვარკებისგან შედგებიან) ოსცილირებენ, ანუ ანტინაწილაკებად გარდაიქმნებიან და პირიქით. გარდაქმნათა ალბათობა პირდაპირი და უკუმიმართულებებით არ არიან ერთმანეთის ტოლი, რაც CP-სიმეტრიის დარღვევაზე მიუთითებს.), რომელიც ერთ ხანს კოლაიდერზე აღმოჩენილთა შორის სმ-დან ყველაზე უფრო დიდ გადახრად ითვლებოდა(ეფექტის სტატისტიკური მნიშვნელობით 3,5σ). თუმცა შფოთიანი დისკუსიების მერე აღიარებულ იქნა, რომ თეორიისა და ექსპერიმენტის შედარება სინამდვილეში არც თუ ისეთი სწორხაზოვანია, ხოლო LHCb-ს ახალმა მონაცემებმა უკვე შესამჩნევად დაბალი მნიშვნელობა აჩვენეს. დღეისათვის შეიძლება ითქვას: განხილვის საგანი რჩება, ხოლო თეორიასა და პრაქტიკას შორის განსხვავება არც თუ ისეთი დიდია, როგორც თავიდან ჩანდა.
 . ათეული წლების განმავლოაბში პირველად, დიდ ადრონულ კოლაიდერზე ზეიშვიათი დაშლა დარეგისტრირდა, B_s-მეზონების დაშალა: B_s → μ⁺μ^–. ამ დაშლისას სმ-ს გარეთ მყოფი ეფექტების ელვარე გამოვლინება შეიძლება მოხდეს. პირველმა კვლევებმა აჩვენეს, რომ ამის ალბათობა სმ-ს პროგნოზებს არ ეწინააღმდეგება. თუმცა ცდომილება ისევ ძალიან დიდი რჩება, ამიტომ სიტუაცია უახლოეს წლებში უნდა შეიცვალოს.
 ტევატრონის ერთ-ერთი მთავრი შედეგი – ანომალურად დიდი ტოპ-ანტიტოპ-ასიმეტრია, ჯერჯერობით არ მტკიცდება დაკ-ზე.
 სტანდარტული მოდელის პროცსების გადამოწმება და გადახრების ძიება გრძელდება. მთავარი მიმართულებები, რომლებშიც უახლოს წლებში დაზუსტებებს უნდა ველოდეთ, არის ჰიგსის ბოზონის მახასიათებელთა გულმოდგინე გაზომვები და იშვიათი დაშლების შესწავლა ნეიტრალური მეზონების(შედგენილი, არაელემენტარული ნაწილაკი, კვარკებისა და ანტიკვარკების(ანტიმატერია) ლუწი რაოდენობით. პირველად ისინი პროტონებისა და ნეიტრონების(ატომი) დამაკავშირებელი ძალის გადამტანები(ბოზონი) ეგონათ) მონაწილეობით.