5.3. Сравнение с теоретическими вычислениями

Результатом обработки статистики становится научная статья, в которой рассказывается, сколько событий, похожих на следы искомого процесса, были зарегистрированы и каковы их свойства. Экспериментаторы описывают методику обработки, перечисляют источники погрешностей, но на этом и останавливаются — теоретической интерпретацией полученных данных (например, из чего состоит обнаруженная нестабильная частица) они обычно не занимаются.

Для того чтобы сделать выводы об устройстве элементарных частиц и характере их взаимодействий, требуется подключать теоретиков. Их вычисления могут показать, какие именно варианты устройства частиц согласуются с полученными данными, а какие — нет. Если при этом, например, оказывается, что есть две разных теории, хорошо согласующихся с этими данными, то теоретики предлагают какие-то другие эксперименты, могущие отличить эти две теории. Проведя новый эксперимент (или же просто заново обработав уже имеющуюся статистику, но с акцентом на другие частицы), экспериментаторы могут зачастую сказать, какая из конкурирующих теорий ближе к реальности.

Именно путем сравнения со всё более точными и разнообразными экспериментальными данными, путем отсева конкурирующих теорий постепенно вырисовывается общая картина тех или иных процессов и взаимодействий.

Например, тот факт, что протоны, нейтроны и другие подобные частицы состоят из кварков — результат не одного, а сотен разнообразных экспериментов. И напротив, гипотеза о том, что протоны не состоят из каких-либо более мелких частиц, приводит к противоречию с экспериментальными данными. Другой пример: общепринятая сейчас объединенная теория электромагнитного и слабого взаимодействия, лежащая в основе Стандартной модели физики элементарных частиц, тоже выкристаллизовалась, пройдя через многие десятки проверочных экспериментов, которые «закрыли» ее конкурентов.

Сейчас физики уверены, что сама Стандартная модель — не окончательная теория элементарных частиц, а лишь «приблизительный вариант» какой-то более глубокой теории. На роль такой теории предложено уже много теоретических конструкций, но какая из них отвечает реальности — пока не известно. Коллайдер LHC, вступающий в строй в 2008 году, скорее всего даст ответы на многие подобные вопросы. Именно поэтому физики ожидают, что ближайшее десятилетие будет для физики элементарных частиц революционным.

6. Временной срез проблемной области

Исходя из анализа количества научных публикаций, изображенных на рисунке 3, можно сделать вывод, что до 1940 года проблемам Синхротронов не уделялось должного внимания. Дальнейшее увеличение энергий столкнулось с рядом проблем, и в связи с этим с появилось большое количество научных статей и публикаций. В связи с использованием ускорителя для экспериментов, которые проводятся и по настоящее время, открытий становится все больше и больше. Таким образом, проблема использования Синхротронов является актуальной и будет такой еще очень долгое время. Т.к. на его основе построен БАК.

Рисунок 7 Временной срез проблемной области.