Компьютерное моделирование подтвердило Стандартную модель,

Художественное представление кварков в составе бариона (элементарной частицы, состоящей из трех кварков). Изображение NASA/JPL

Немецким физикам из Университета Вупперталя удалось при помощи масштабного численного эксперимента получить очередное подтверждение Стандартной модели - теории, описывающей взаимодействие элементарных частиц, сообщает Nature News. Соответствующая работа опубликована в журнале Science. В своем исследовании ученые занимались, в частности, точным вычислением масс для таких "привычных" частиц как протоны и нейтроны.

Для работы физики использовали сеть распределенных вычислений с производительностью в 200 терафлопс (триллионов операций в секунду). В общей сложности на вычисления у исследователей ушел год работы на этой системе. Результатом стало численное значение массы, которое всего на два процента отличается от экспериментального. Предыдущие вычисления давали более "грубую" оценку с ошибкой в 10 процентов.

Согласно Стандартной модели, протоны и нейтроны состоят из трех кварков. Вместе эту конструкцию удерживает так называемое сильное взаимодействие - одно из четырех фундаментальных взаимодействий в природе. Наука, описывающая это взаимодействие, называется квантовой хромодинамикой. Отличительная особенность этой дисциплины - невероятная сложность ее формул. Многие уравнения этой теории не поддаются явному решению, поэтому единственный способ их изучения - численное моделирование на компьютере.

Одной из целей Большого адронного коллайдера является экспериментальная проверка Стандартной модели. В частности, обнаружение так называемого бозона Хиггса, ответственного за наличие у элементарных частиц массы. Совсем недавно в эксперименте на другом коллайдере, Тэватроне, были зарегистрированы явления, которые Стандартная модель объяснить не в состоянии.