Факт и комментарий

Успешно завершен эксперимент NA48 с участием ОИЯИ на ускорителе SPS ЦЕРН по измерению параметра прямого CP-нарушения в распадах нейтральных каонов.

Подробно об истории физического явления, об экспериментах, которые ставились в мире по этому направлению, а также непосредственно об исследованиях по проекту NA48 мы сообщали нашим читателям в N 29-30 от 27 июля 2001 года. 25 июня окончательный результат эксперимента представлен на семинаре в ЦЕРН - Re('/) = (14,7 2,2)x10-4. Таким образом, с высокой точностью установлен факт существования в природе прямого CP-нарушения - важного явления, дающего ключ к пониманию основ материального мира. Наконец дан обоснованный ответ на ряд вопросов, возникших в связи с наблюдением в 1964 году CP-нарушающих распадов долгоживущих нейтральных каонов. (Интересно отметить, что о наблюдении CP-нарушения физики из Беркли Дж. Кристенсен, Дж. Кронин, В.Фитч и Р.Тюрелей впервые доложили на Рочестерской конференции в Дубне в 1964 году, а позже эта работа была удостоена Нобелевской премии). В частности, закрыта и так называемая модель сверхслабого взаимодействия - модель Вольфенштейна - а наблюдаемые CP-нарушающие эффекты укладываются в рамки Стандартной модели.

Группа физиков из Лаборатории физики частиц ОИЯИ внесла существенный вклад в получение этого важного физического результата на всех этапах подготовки и проведения эксперимента: при сооружении установки, проведении сеансов ее экспозиции и на сложном этапе прецизионного анализа полученных экспериментальных данных. Следует отметить, что систематическая ошибка окончательного результата составила 1,8x10-4.

Для достижения такой точности пришлось проанализировать и учесть десятки факторов, влияющих на наблюдаемые величины, а экспериментальный сеанс 2001 года был в основном посвящен проверке и уточнению систематических неопределенностей.

В частности, в Дубне был разработан программный комплекс и проведено специализированное моделирование, объединившее результаты анализа сгенерированных событий c данными о случайных взаимодействиях, зарегистрированных установкой, что позволило учесть влияние случайных процессов на реконструкцию исследуемых распадов. Признанием вклада дубненской группы физиков в общий итог работы сотрудничества NA48 явилась серия докладов, представленных сотрудниками ЛФЧ ОИЯИ по результатам эксперимента на важных международных конференциях. В частности, Дмитрий Мадигожин одним из первых доложил окончательный результат NA48 на конференции BEAUTY-2002 (июнь 2002 года, Сантьяго де Компостела, Испания). Надо отметить, что в состав довольно молодой дубненской группы входят представители четырех стран-участниц ОИЯИ. Трое из них использовали результаты эксперимента в своих кандидатских диссертациях, защищенных в Дубне и Софии. К выполнению работ по анализу данных эксперимента на разных его этапах привлекались дипломники МФТИ и Пловдивского университета.

Эксперимент NA48 успешно завершен. Но созданная для него экспериментальная установка уже используется физиками в текущем году для выполнения программы NA48/1 по изучению редких распадов нейтральных короткоживущих каонов. К 2003 году создаются новые уникальные пучки K+и K-, которые позволят с высокой точностью проверить симметрию в распадах заряженных каонов. В состав установки вводится новый координатный детектор, основанный на принципах MICROMEGAS и TPC, способный работать в пучках высокой интенсивности (до 108 частиц в секунду). Сложная электроника считывания данных с этого детектора разрабатывается и производится специалистами ОИЯИ в Дубне на самой передовой элементной базе. Модифицированная таким образом установка будет использована для поиска эффектов прямого CP-нарушения и изучения редких распадов заряженных каонов в эксперименте NA48/2. В состав сотрудничества NA48/2, лидером программы и споксменом которого в настоящее время является профессор В.Д.Кекелидзе, входят 12 ведущих научных центров Европы и США.

Ю. Потребенников, начальник отдела ЛФЧ. Фото Ю.Туманова.