Supersymetrie, teorie, která předpokládá každou známou základní částici, má těžší částici „superpartner“, byla superhvězdou teoretické fyziky za poslední půl století. Její zastánci považovali za nejlepší naději na fyziku částic k vyřešení dlouhodobých tajemství, jako je temná hmota. Skeptici protestovali proti své privilegované léčbě v nepřítomnosti experimentální validace. Ve společnosti Cern’s Large Hadron Collider (LHC) se největší a nejsilnější akcelerátor částic na světě stal dalším velkým očekáváním poté, co objevili experimenty s atlas a CMS, nalezení důkazů o supersymetrii. Higgs Boson. ΒUT Navzdory více než desetiletí vyhledávání se oba experimenty stále objevují prázdné.
Kulturní přilnavost Supersymetry na poli byla tak silná, že rozlišování konce teorie – by to kdy přišlo – by bylo obtížné. Ale teď ten okamžik může být tady: týmy Atlas a CMS již nemají pracovní skupiny věnované supersymetrii.
Takové pracovní skupiny jsou páteří Atlas a CMS Research a organizují stovky analýz pod tematickými deštníky. Na začátku roku 2010, když začaly srážky protonů LHC, byla skupina nadpřisesymetrie každého experimentu oblíbenou cestou pro vyhledávání „nové fyziky“ – a dokonce si užila chráněný status z hlediska zdrojů a pozornosti. Myšlenka, že jednoho dne by nebyly žádné specializované skupiny, by mnohé šokovaly.
O podpoře vědecké žurnalistiky
Pokud se vám tento článek líbí, zvažte podporu naší oceněné žurnalistiky předplatné. Zakoupením předplatného pomáháte zajistit budoucnost působivých příběhů o objevech a myšlenkách, které dnes formují náš svět.
„Supersymety byl obrovským odvětvím od 90. let do roku 2015. Ale nedostatek objevu superpartnerů po upgradu LHC na vyšší kolizní energii byl pro většinu komunity obratem (Ijclab),“ ijclab) ve france ve france.
„Téměř biblická“ víra
Abychom pochopili přitažlivost Supersymetrie, musíme se ohlédnout zpět na začátku 70. let. Ve snaze o dosažení standardního modelu, teorie popisující všechny známé elementární částice a jejich vztahy, teoretici v Sovětském svazu a americké průkopníky jako možnou cestu ven, přičemž její ústřední vlastnost je navrhovaná korespondence mezi známými částicemi a dosud nezúčastněnými.
Teoretici si brzy uvědomili, že matematické nástroje zapojené do „Susy“ (běžně používaná přezdívka teorie) by mohly vyřešit mnoho problémů ve fyzice. Předpokládané superpartnery byli hotoví kandidáti na částice tmavé hmoty a Susy nabídl možné trasy pro teorii kvantové gravitace. Kromě toho sloužil jako klíčové lešení pro teorii strun a byl klíčovým argumentem pro budování LHC. Vzhledem k tomu, že počet recenzovaných publikací o Susy stoupal, teorie se stala kulturním jevem, přičemž důvtipní vědecké komunikátoři chrlili knihy, články a rozhovory, které vychvalovaly jeho ověření jako téměř předešlý závěr.
„Když jsem byl studentem,“ říká Falkowski, „existence Susy byla téměř skutečností pro většinu vědců pracujících na tomto tématu. To se určitě odráželo v najímání praktik a vy jste měli velkou skupinu nejlepších vědců, jejichž celý seznam publikace byl vázán na supersymetrii.“
Po celou dobu se nepřicházely žádné experimentální objevy a supersymetrické modely rostly notoricky neklidné, hlavně kvůli jejich libovolným rysům. Modely přicházely s mnoha proměnnými s neznámými hodnotami přidanými ručně-a vyžadovaly jemné doladění, aby se vysvětlila Susyova nepřítomnost v přirozeném světě. Výpočty k predikci masy superpartnerů byly náchylný na nahoru revize Po každém nulovém výsledku napříč několika generacemi srážky.
„Fyzici bývají faddish, podle trendů,“ říká laureát Nobelovy laureát Sheldon Glashow, profesor na Bostonské univerzitě a jeden z architektů standardního modelu. „Někdy se zdálo, že víra v nadpřistalostí je téměř biblická.“
Zoufale hledat Susy
Nicméně nejlehčí superpartnery v nejjednodušších modelech Susy by měl být Na dosah kolizí LHC – jinak nemohli řešit problémy, které byli vyvoláni k vyřešení.
V roce 2015 upgrady na LHC téměř zdvojnásobily energii svých srážek na 13 elektronových voltů TERA, ale analýzy se neustále objevovaly s prázdnou rukou-na hmatatelné zděšení zastánců i odpůrců. Kdysi robust nadšení pro Susy začal na ubývat.
Ripley Cleghorn; Zdroj: Inspire (data)
Rychlý posun vpřed o jeden desetiletí. V loňském roce Atlas restrukturalizoval své výzkumné práce a dělil se zmenšující se SUSY studie mezi třemi skupinami. To vyústilo v skupinu Higgs, Multi-Boson a Susy Searchs (HMBS), vytvořenou v říjnu 2024. (Předtím, otevřená výzva týmu Atlas pro pojmenování této nové skupiny, se rychle přeneseno do vyděšeného komentáře, s přílivem návrhů, jako je „Nová fyzika“, “nebo„ Nepe “a„ Group všech teorií “, nebo„ Goat “.
Podobně v CMS před dvěma lety začala skupina SESY přijímat neslušné analýzy (i když ty, které se dívaly na stejné „podpisy“, které jsou obvykle spojeny s posvátnou teorií-komináře měření, která slouží jako „otisky prstů“ různých fyzických procesů ve srážkách). Odráží tento posun a letos v lednu byla skupina rebrandenována jako obecnější nová fyzika se standardními objekty (NP).
„Restrukturalizace skupiny měla dva hlavní důvody: učinit vyhledávací skupiny stejné velikosti a mít myšlenku orientovanou na podpisy (k) sdílení nápadů napříč analýzami s podobnými metodami,“ říká CéCile Caillol, výzkumník v CERN a Convener CMS NPS Group. Asi jedna třetina analýz v nové skupině je o Susy, dodává. Atlasův HMBS Convery Sara Alderweireldt, výzkumný pracovník z University of Edinburgh, nabízí podobné motivace za reorganizací Atlas a poznamenává, že práce HMBS na SUSY probíhá: „Naše nová skupina stále zahrnuje oddané zaměření SUSY,“ říká.
Falkowski, který není zapojen do žádné skupiny, nabízí svůj vlastní překlad: „Jednoduše není dostatek motivovaných lidí, aby udrželi podnik v chodu,“ říká. „Z praktického hlediska také nemá smysl udržovat supersymetrické vyhledávání v samostatném poli od ostatních vyhledávání, protože se zúčastněné techniky často překrývají. Celkově to bylo jediné rozumné rozhodnutí, vzhledem k vývoji pole.“
Velké sázky
Atlas i CMS se nyní podívali na podpisy nejjednodušších modelů a neviděli nic nového, ale vždy existují i jiné možnosti. Howard Baer, profesor na University of Oklahoma, vysvětluje, že existují sofistikovanější a vysoce věrohodné supersymetrické modely, s jemnými podpisy, které mohou být v následujících letech v následujících letech rozeznány. „Je žalostné, že vzestup zjednodušených modelů v analýzách LHC vedl ke snížení komunikace mezi teoretiky a experimentaristy,“ poznamenává. Problém, jak to vidí, je v tom, že „román, ale vysoce nepravděpodobné teorie jsou oceněny stejnou hmotností spolu s teoriemi (jako je Susy), které řeší základní problémy ve fyzice“.
Ačkoli je mnoho modelů dobře motivováno teoreticky, jejich téměř neomezená rozmanitost byla dlouho spokojuje se skeptiky Susy. Tato nejasnost je občas obejít sázky: některé prominentní fyzici mít vsazený Při velmi specifických supersymetrických objevech na LHC. Většina z nich připustila, ale některé sázky zůstávají oficiálně nevyřešeny kvůli pokračujícím neshodám mezi sázkovými stranami o skutečném stavu Supersymetrie.
Existuje však větší sázka ve hře, která nahrazuje jednotlivé hádky, které zahrnují celou fyziku částic: sázka, že supersymetrická eventuální úspěch by zmírnila cestu k nové generaci ještě silnějších experimentů. Místo toho, bez objevu Susy, spárované s objevem všech předpokládaných standardních částic modelu, ztěžuje ospravedlnění hlavních mezinárodních investic potřebných pro jakýkoli větší a lepší akcelerátor. Glashow poznamenává: „Země je dobře šlápnutá a nic se neobjevilo. Věci se změní, pokud a kdy bude nasazen další velký srážku … nevidíme, ale naše děti mohou.“
I když se projekt uskuteční, čeká další tvrdá volba: Měl by se srážka zaměřit na vyšší kolizní energii obvykle potřebné k nalezení nových částic nebo na přesnější měření známých částic (jako jsou Higgs), aby odhalily nové účinky? Jediný stroj nemůže správně udělat obojí.
Tyto myšlenky jsou odráženy ve Stoických předpovědích Falkowski: „Pro celou fyziku nad standardním modelem bude postupně menší zájem, méně papírů, méně experimentovaných zapojených experimentací, méně vyhledávání nových částic,“ říká. „Posun bude směrem k“ Precision „fyzice nebo pryč od“ Collider „fyziky“.
A v současnosti dodává, na rozdíl od posledních desetiletí nebude na trhu práce již oblíbený výzkumník pracující výhradně na Susy. Baer podobně poznamenává, že jen málo mladých fyziků podává návrhy financování pro vyhledávání SUSY.
Rozsáhlá délka neplotného kolektivního pronásledování by mohla v tomto bodě vrhnout jeho stín. Mohlo by se to však také ukázat jako největší Susyho dědictví tím, že informuje o změně způsobu, jakým se věci dělají. Půjčení z jiného pole, podle slov odborníka na domácí pitý Marie Kondo, „Když narazíte na něco, co je těžké zahodit, pečlivě zvažte, proč máte tuto konkrétní položku na prvním místě …. Pokud jste si ji koupili, protože jste si mysleli, že to v obchodě vypadalo skvěle, že vám to splnilo, že to, co vám nevypadá, to nevypadá, co vám nevypadá, že vám to nevypadá.“
Pokud jde o probíhající vyhledávání LHC, jedna věc je jistá, jako fyzik Atlas komentoval Online loni v září, „Susy je stále pěkná teorie, (ale) už nemá smysl považovat to za privilegovanou teorii ve srovnání s ostatními.“
