Стандартният модел на физиката на елементарните частици предвижда, че b-кварките трябва да се разпадат еднакво
Физици от Имперския колеж в Лондон иУниверситетите в Бристол и Кеймбридж анализираха данните, за да получат този резултат с финансовата подкрепа на Съвета за наука и технологии. Резултатът беше обявен днес на конференцията Moriond Electroweak Physics и публикуван като препринт.
Извън стандартния модел
Стандартният модел е най-добриятпонастоящем теория на физиката на елементарните частици, която описва всички известни фундаментални частици, които изграждат нашата Вселена и силите, с които взаимодействат. Проблемът е, че Стандартният модел не може да обясни някои от най-дълбоките мистерии в съвременната физика, включително от какво е съставена тъмната материя и дисбаланса на материя и антиматерия във Вселената.
Следователно изследователите са търсили частици, които се държат по различен начин, отколкото би се очаквало в стандартния модел. Целта е да се обяснят някои от тези загадки.
„Когато за първи път видяхме резултатитеексперимент, сърцата ни всъщност бият малко по-бързо“, казва д-р Митеш Пател от катедрата по физика в Imperial College London. „Разбира се, твърде рано е да се каже дали това наистина е отклонение от стандартния модел.“ И все пак тези резултати са най-вълнуващото нещо, което съм правил от 20 години в тази област.“
Градивни елементи на природата
Резултатите, според физика, идват от експеримента LHCb, един от четирите огромни детектора на частици в Големия адронен колайдер на CERN (LHC).
LHC - най-големият и най-мощният в светаускорител на частици - ускорява субатомните частици до скоростта на светлината, преди да ги сблъска една в друга. Тези сблъсъци произвеждат взрив от нови частици, които физиците след това записват и изучават, за да разберат по-добре основните градивни елементи на природата.
Новите измерения предизвикват законитеприродата, които третират електроните и техните по-тежки колеги, мюони, по един и същи начин, с изключение на малките разлики поради различните им маси. Според Стандартния модел мюоните и електроните взаимодействат с всички сили по един и същ начин, така че b кварките, създадени в LHCb, трябва да се разпадат в мюони толкова често, колкото и в електрони.
При LHCb се наблюдава много рядко разпадане на красив мезон с участието на електрон и позитрон. Кредит: Imperial College London.
Но новите измервания показват, че разпадането се случва с различни скорости. Това може да означава, че невидими досега частици са наклонили везните от мюоните.
„Резултатът от експеримента е интригуващнамек за нова фундаментална частица или сила, която „работи“ напълно различно от всичко, известно на науката, обяснява Даниел Мойс, д-р. „Ако бъде потвърдено от допълнителни измервания, това ще има дълбоко въздействие върху разбирането ни за природата на най-фундаментално ниво.“
Отварящ златен стандарт
Във физиката на частиците златният стандартоткритията са пет стандартни отклонения, което означава, че вероятността резултатът да се окаже случаен е 1 на 3,5 милиона. Новият резултат е три отклонения досега. Има вероятност измерването да е статистическо съвпадение, е 1 на 1000. Поради това е твърде рано да се правят твърди заключения.
„Трябва да има нови, различни частици, защотосегашното ни разбиране за Вселената в много отношения е невярно. Въпреки че трябва да изчакаме потвърждение на резултатите, надявам се, че един ден ще можем да погледнем назад на това като на повратна точка във физиката “, заключава д-р Майкъл Маккан.
Сега сътрудничеството с LHCb трябва да продължипроверка на резултатите им чрез съпоставяне и анализ на повече данни, за да се види дали все още има доказателства за някои нови явления. Очаква се експериментът с LHCb да започне да събира нови данни през следващата година след надграждане на детектора.
Прочетете още
Физиците са създали аналог на черна дупка и са потвърдили теорията на Хокинг. Къде води?
Учените са открили митичната частица на Одерон
Най-мистериозният природен феномен. Откъде идва кълбовидната мълния и как е опасно?
b-кварк - кварк със заряд −⅓ e, принадлежащ натрето поколение. Той е по-лек член на третото поколение слаб кварков дублет, който включва и много по-тежък t-кварк. Той има маса 4,2-4,7 GeV, почти 5 пъти по-тежък от нуклон. Животът на b-кварка е около 10⁻¹² s.
LHCb е най-малкият от четирите основнидетектори в LHC колайдера в Европейската организация за ядрени изследвания CERN в Женева. Експериментът се провежда, за да се изследва асиметрията на материята и антиматерията при b-кварковите взаимодействия.