Сибирские ученые ищут переход электрона в мюон
Институт ядерной физики им. Г.И. Будкера СО РАН принимает участие в международном эксперименте, результаты которого могут стать одним из важнейших достижений в области физики фундаментальных взаимодействий наряду с открытием бозона Хиггса. В этом году впервые совещание коллаборации COMET проходит в Новосибирске.
Эксперимент будет проводиться на одном из крупнейших в мире ускорительном комплексе J-PARC в Японии, способном обеспечить самый мощный в мире импульсный пучок протонов с необходимыми параметрами. Над подготовкой опыта работают специалисты из 37 институтов 12 стран.
«В 2012 году на Большом адронном коллайдере был открыт бозон Хиггса. Однако с тех пор других эффектов, выходящих за рамки Стандартной модели, обнаружено не было. Одним из способов сделать это является поиск очень редких процессов, вероятность которых достигает 10 в -16 степени. Мы ищем переход электрона в мюон. Никогда раньше он зафиксирован не был. И если нам удастся найти его, это будет большим прорывом в физике элементарных частиц»,— говорит руководитель эксперимента COMET, профессор университета Осаки (Япония) Ёшитака Куно.
«Если на БАК эксперименты очень глобальные, изучающие множество процессов, то этот совершенно камерный: он предназначен для поиска единственного возможного распада. Но его значимость для физики колоссальна. Если мы обнаружим переход мюона в электрон в поле ядра, то это будет означать наличие некой новой, совершенно другой физики, которая раньше нам была недоступна», — утверждает заместитель директора по науке ИЯФ СО РАН доктор физико-математических наук Юрий Анатольевич Тихонов.
В коллаборации СОМЕТ группа ИЯФ СО РАН является одной из самых больших. Специалисты института играют важную роль в создании ключевых систем детектора. В частности, они разрабатывают конструкции модулей электромагнитного калориметра — самого дорогого и самого важного элемента этого эксперимента, усилителей сигнала, электроники отбора событий, анализа данных, создают алгоритмы реконструкции событий, продумывают активную защиту от космических лучей.
Среди российских организаций, кроме ИЯФ СО РАН, в коллаборации участвуют Объединенный институт ядерных исследований в Дубне и Институт теоретической и экспериментальной физики им. А.И. Алиханова в Москве.
Первая фаза эксперимента начнётся в конце 2016 года, вторая — запланирована на 2020-2021 годы. Координатор участия ИЯФ СО РАН в COMET, заведующий сектором доктор физико-математических наук Дмитрий Николаевич Григорьев рассказывает, что в случае неудачи опыты всё равно будут продолжаться: «Мы знаем, что Стандартная модель не полна. Если не получится в этот раз, пройдёт 10 лет (столько обычно составляет цикл подготовки), за это время технологии разовьются, и мы пойдём на новый виток. И так до тех пор, пока что-нибудь не найдём».
По словам исполнительного директора COMET профессора из лаборатории КЕК («Организация по изучению высокоэнергетических ускорителей», Япония) Сатоши Михара, результат эксперимента в ближайшем будущем, скорее всего, не будет иметь явных практических применений, однако, как все открытия такого масштаба, сделает огромный вклад в развитие новых технологий.