Что касается СР-нарушения, мы уверены, что наше описание в терминах 3 х 3-матрицы CKM в основном правильно. Однако необходимо понять, почему именно три поколения кварков и лептонов избраны природой. Нужно точнее измерить значения углов в унитарном треугольнике. Видимо, должны существовать дополнительные источники нарушения СР-симметрии, наличие которых позволило бы объяснить космологическую проблему асимметрии вещества и антивещества. Ими могут оказаться ещё не обнаруженные тяжёлые частицы. Данные измерений редких распадов В-мезонов в детекторах ATLAS, CMS, LHCb должны помочь в решении этой проблемы. Для ATLAS и CMS это как раз тот эксперимент, в котором потребуется высокая светимость LHC. В детекторе LHCb, наоборот, светимость будет даже несколько понижена с помощью дефокусировки пучков в точке столкновения. Если новые частицы окажутся очень тяжёлыми, то может случиться так, что их прямое рождение не удастся наблюдать на ATLAS и CMS, но их виртуальные состояния проявят себя и смогут быть обнаружены на LHCb.
Новые свойства адронного вещества могут проявиться и в новой области плотностей и температур, которая станет доступной для исследования в соударениях ионов с ионами при энергиях LHC. Скачок в значениях плотности энергии, достигаемых на LHC, действительно огромен (она в 28 раз выше, чем на RHIC, и в 300 раз выше, чем на SPS). Это исключительно важно для понимания поведения вещества при таких условиях, и, следовательно, для понимания процессов, протекавших в ранней Вселенной, когда кварки и глюоны не удерживались внутри адронов, а были "свободными". Изменение характера коллективных эффектов с возрастанием энергии (по сравнению с характером таковых на RHIC) может указать на природу перехода от адронов внутри ядер к кварк-глюонному веществу в тот краткий промежуток времени, когда ядра перекрываются перед дальнейшей адронизацией. Помимо поисков горячей и плотной кварк- глюонной плазмы перспективными являются поиски холодного и плотного конденсата цветного стекла (CGC), в котором могут проявить себя новые свойства полей, описываемых квантовой хромодинамикой.
В исследованиях на LHC проблемы очень малых и очень больших расстояний связаны между собой. Понимание фундаментальных сил и их объединения при очень высоких энергиях и малых расстояниях оказывается кардинально важным для теорий поведения Вселенной как на начальном этапе её зарождения и развития, так и в настоящее время. В связи с экспериментами на LHC активно обсуждаются и такие понятия, как тёмная материя, тёмная энергия и чёрные дыры, и связанные с ними проблемы.
6. Начальный период экспериментов на Большом адронном коллайдере
После инцидента с выбросом гелия расписание работы LHC, естественно, было изменено. Новые попытки запустить ускоритель с пучками протонов, имеющими проектную энергию, но с пониженной светимостью намечены на середину 2009 г. В случае успеха эксперименты начнутся вскоре после этого. Некоторое время понадобится на проверку всех систем детекторов с целью откалибровать их и понять их работу. При меньших интенсивностях работа детекторов уже проверялась с помощью космических лучей. Реакция детекторов на физические сигналы при высоких интенсивностях будет сначала проверена на эффектах, которые хорошо известны в обычных (minimum-bias) событиях с частицами, имеющими относительно малый импульс в конечном состоянии, и на струйных событиях, в которых рождается одна струя с большим поперечным импульсом, а остальные частицы образуют "пьедестал" (underlying event). Будут измерены инклюзивные характеристики. Затем будут изучаться другие процессы Стандартной модели с рождением W-, Z-бозонов и топ-кварков. Более точные значения масс W, Z и t, полученные на ATLAS и CMS, могут привести к более точным ограничениям на массу бозона Хиггса в рамках Стандартной модели. Эти ограничения будут сопоставлены с результатами по радиационным поправкам на LHCb. Всё это необходимо для установления соответствия с данными, полученными при более низких энергиях.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.