Ученые обнаружили дуальность между двумя типами процессов рассеяния в столкновениях протонов на Большом адронном коллайдере в ЦЕРНе. Это открытие говорит о том, что существуют процессы, не до конца понятные в сложных деталях Стандартной модели физики элементарных частиц.
Концепция двойственности характерна для многих физических процессов и частиц. Вы можете помнить корпускулярно-волновой дуализм, согласно которому свет является одновременно частицей и волной.
“То, что мы сейчас обнаружили, — это аналогичный дуализм, — объясняет Маттиас Вильгельм, доцент Международной академии Нильса Бора. – Мы рассчитали предсказание для двух процессов рассеяния. Текущий расчет менее осязаем с экспериментальной точки зрения, чем знаменитый эксперимент с двумя щелями. Однако между ними существует четкая математическая карта, которая показывает, что оба процесса содержат одну и ту же информацию. Они каким-то образом связаны”.
На Большом адронном коллайдере взаимодействует множество протонов, среди которых много субатомных частиц, кварков и глюонов. Если 2 глюона из разных протонов сталкиваются, они могут взаимодействовать, и появляются новые частицы, такие как бозон Хиггса. Эти процессы создают интересные картины в детекторах.
Физики надеются, что открытие этого нового дуализма поможет им обнаружить новые частицы, которых не было почти 10 лет. Бозон Хиггса был открыт в 2012 году.
Проблема в том, что эти процессы требуют невероятной точности, как экспериментальной, так и теоретической. Но при больших вычислениях такой точности трудно достичь. В этом случае может помочь открытая двойственность. Если оба процесса дают одинаковый результат, но один из них легче вычислить, то его можно использовать для ответа на вопрос.
