РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Неизвестная переменная: Большой адронный коллайдер обнаружил аномальное поведение частиц

Большой адронный коллайдер ЦЕРНа (БАК) разработан для исследования физических границ нашего мира. Недавно эта установка обнаружила, что частицы ведут себя не так, как предсказывалось. Хотя это еще только начало, открытие намекает на существование новых частиц или сил, выходящих за рамки Стандартной модели.

Физики объявили о том, что странное поведение «прекрасных кварков» может указывать на существованее неизвестной науке частицы

Открытие было сделано в одном конкретном эксперименте под названием LHCb, в котором изучаются частицы, называемые «красивыми кварками» или «прекрасными кварками». Эти экзотические элементарные частицы образуются в большом количестве в столкновениях на LHC, но существуют недолго — прекрасные кварки быстро распадаются на электроны и мюоны.

Согласно Стандартной модели физики элементарных частиц ожидается, что подобные кварки будут распадаться на электроны и мюоны с одинаковой скоростью. Однако новые данные LHCb показывают, что это не так — прекрасные кварки, как правило, более склонны к распаду на электроны, чем на мюоны, и никакого условного «подбрасывания монетки» с определенным шансом тут не происходит. Изучив данные за пять лет, команда обнаружила, что на каждые 100 распадов на электроны приходилось всего около 85 распадов на мюоны.

Почему именно это происходит с частицами, остается загадкой и не может быть объяснено Стандартной моделью. Команда говорит, что единственная причина, по которой следует отдавать предпочтение тому или иному выбору, заключается в том, что какая-то скрытая частица влияет на результат.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Интересно, что новая находка является кульминацией нескольких лет других исследований, которые также указали на участие в этом процессе неизвестных частиц. Хотя эти более ранние результаты не были достаточно конкретными по отдельности, команда говорит, что все они указывают в одном направлении, создавая больше доказательств.

Лаборатория, в которой происходил эксперимент
Лаборатория, в которой происходил эксперимент CERN

«Результат новой работы предлагает соблазнительные намеки на присутствие новой фундаментальной частицы или силы, которая по-разному взаимодействует с различными типами частиц», — заявил Паула Альварес Картель, ведущий автор исследования. «Это измерение является наиболее значимым в серии результатов LHCb за последнее десятилетие, которые, похоже, совпадают — и все могут указывать на общее отличие от Стандартной модели».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

Тем не менее, в работе существует элемент неопределенности, так как исследование еще не прошло экспертную оценку, и находка еще не была «подтверждена». Обычно для того, чтобы объявить что-то «открытием», требуется статистическая значимость пяти стандартных определений — что эквивалентно примерно 1 из 3,5 миллиона вероятностей совпадения. Между тем новый результат регистрирует только три стандартных отклонения, или примерно 1 из 1000 шансов того, что аномалия существует.

Тем не менее, исследователи проявляют осторожный оптимизм в отношении того, что они идут по следу «новой физики». В конце концов, есть вопросы, на которые Стандартная модель не может ответить, например, о темной материи или о том, что случилось со всем антивеществом во Вселенной. Даже принцип работы гравитации, и тот под вопросом.

«Открытие новой силы в природе — это святой Грааль физики элементарных частиц», — заявил Константинос Петридис, автор исследования. «Наше нынешнее понимание составных частей Вселенной заметно отстает — мы не знаем, из чего состоит 95% мироздания и почему существует такой большой дисбаланс между материей и антивеществом. Открытие новой фундаментальной силы или частицы, на что указывают свидетельства различий в наших измерениях, могло бы обеспечить прорыв, необходимый хотя бы для начала ответа на эти фундаментальные вопросы».

Загрузка статьи...