Суперсимметрия и мультивселенная: две разные идеи за пределами Стандартной модели

Масса бозона Хиггса около 125 ГэВ не опровергла всю суперсимметрию, а отсутствие партнёров ограничивает области параметров конкретных моделей. Разумная позиция проще: ограничивать конкретные модели экспериментом, не превращая ни математическую красоту, ни отсутствие быстрого открытия в окончательный приговор.

Что обещает суперсимметрия

В суперсимметричной теории бозонным степеням свободы соответствуют фермионные и наоборот. В моделях, расширяющих Стандартную модель, это приводит к партнёрам известных частиц: скваркам для кварков, слептонам для лептонов, глюино для глюона и нескольким хиггсовским состояниям.

Если симметрия была бы точной при доступных энергиях, партнёры имели бы те же массы, что и известные частицы. Этого нет, значит суперсимметрия должна быть нарушена. Разные способы нарушения дают разные спектры и сигналы. Некоторые варианты смягчают проблему устойчивости массы Хиггса, помогают объединению взаимодействий и предлагают кандидата на тёмную материю.

Что показал Большой адронный коллайдер

ATLAS и CMS ищут партнёров по избыткам событий с определёнными струями, лептонами и недостающим поперечным импульсом. Подтверждённого сигнала суперсимметричной частицы пока нет. Поиски исключили большие области параметров, особенно простые модели с лёгкими сильно взаимодействующими партнёрами.

Это не равнозначно «полной гибели SUSY». Пределы зависят от цепочек распада и разницы масс. Сжатый спектр или слабое рождение обнаружить труднее. Одновременно отсутствие ожидаемых лёгких партнёров уменьшило привлекательность наиболее простых решений проблемы Хиггса.

Измеренная масса бозона Хиггса около 125 ГэВ совместима и со Стандартной моделью, и с частью суперсимметричных моделей. Утверждение, будто SUSY однозначно предсказывала 115 ГэВ, а «мультивселенная» — 140 ГэВ, не отражает реальную зависимость расчётов от параметров.

Какие бывают мультивселенные

В вечной инфляции разные области пространства могут перестать расширяться инфляционно в разное время и стать причинно разделёнными «пузырями». В интерпретации Эверетта ветви относятся к квантовому состоянию, а не к далёким галактическим областям. В ландшафте теории струн обсуждают множество допустимых вакуумов. Эти сценарии нельзя смешивать в одну теорию.

Проверяемость зависит от модели. Физики могут искать следствия инфляции в статистике космологического фона или оценивать, делает ли теория вероятностные предсказания. Но другие вселенные, причинно недоступные по определению, нельзя наблюдать напрямую; это создаёт трудные вопросы отбора и фальсифицируемости.

Сегодня данные не выбрали победителя между «SUSY» и «мультивселенной», потому что это не взаимоисключающие готовые теории.

Источники