Линейный коллайдер

В чем важность открытия бозона Хиггса? Почему возникла необходимость в построении нового типа коллайдера? Какими преимуществами будет обладать Международный линейный коллайдер? Об этом рассказывает доктор физико-математических наук Михаил Данилов.

Один ТэВ — это энергия, которую приобретает электрон, пройдя разность потенциалов в 10 миллиардов вольт. Это громадная энергия, но она уже достижима на Большом адронном коллайдере. И, если бы бозона Хиггса не было, стандартная теория, Стандартная модель, уже не смогла бы описывать явления при таких энергиях. С открытием бозона Хиггса оказывается возможным предсказывать явления при существенно более высоких энергиях. То есть Стандартная модель стала применима в очень широком интервале энергий.

В линейном коллайдере будут сталкиваться электроны и позитроны, которые на сегодняшнем уровне наших знаний являются точечными объектами, поэтому начальное состояние будет очень хорошо определено. Это дает громадные преимущества для исследования, например, свойств хиггсовского бозона. Если мы будем исследовать процесс, в котором хиггсовский бозон рождается вместе с Z-бозоном, и даже не будем смотреть на продукты распада хиггсовского бозона, а измерим только продукты распада Z-бозона, мы сможем восстановить многие параметры хиггсовского бозона (его массу, его вероятность распада в невидимые частицы), что практически невозможно сделать на Большом адронном коллайдере.

На линейном коллайдере будут очень интересно изучать свойства самого тяжелого кварка — t-кварка. Эти исследования могут показать, живем ли мы в стабильном вакууме либо в метастабильном, который, в принципе, может распасться в стабильный вакуум. Должен сразу всех успокоить: даже если мы живем в метастабильном вакууме, нам ничего не грозит. Дело в том, что его время жизни намного больше времени жизни вселенной, поэтому вероятность того, что на нашем веку произойдет распад метастабильного вакуума в стабильный, очень мала, и можно про нее забыть. В программу исследований на линейном коллайдере входит и поиск дополнительных измерений пространства. Вполне может быть, что в нашем пространстве не три измерения, как мы привыкли думать, а больше.