Този сайт използва бисквитки (cookies). Ако желаете можете да научите повече тукПриемам
25 май 2017
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Разни
FACEBOOK

Откритие на аномалии в ЦЕРН може да пренапише физиката на елементарните частици

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 21 април 2017 в 00:0356350
Източник: CERN

В експеримента LHCb, който работи в рамките на Големия адронен колайдер (LHC), са регистрирани "интересни аномалии в разпада на някои частици". Ако това се потвърди, това ще бъде знак на нови физични явления, не прогнозирани от Стандартния модел на физиката на елементарните частици, съобщава сайтът на ЦЕРН.

Резултатите могат да доведат до откриването на нови частици или дори нови сили, които биха могли да ни помогнат да разберем загадки на Вселената като тъмната материя, пише Wired.

Сигналът все още има слаба статистическа значимост, но укрепва подобни индикации от предишни изследвания. Предстоящите данни и последващите анализи ще позволят да се установи дали тези следи са наистина пукнатини в Стандартния модел или "статистически флуктуации", както се случи миналата година.

Стандартният модел на физиката на елементарните частици е набор от закони, които описват всичко, което в момента се знае за най-основните градивни елементи на природата, но има някои ограничения. Той не може да се обясни гравитацията, например, защото е несъвместим с най-доброто обяснение за това как работи гравитацията (общата теория на относителността), нито пък може да обясни тъмната материя.

Тези дни на семинар в ЦЕРН учените от колаборацията LHCb представиха нови дългоочаквани резултати за конкретен разпад на B0 мезони, произведени в сблъсъци в Големия адронен колайдер. Стандартният модел на физиката на елементарните частици прогнозира вероятност за множество възможни режими на разпад на B0 мезоните и възможни несъответствия с данните ще са сигнал за нова физика.

Стандартен модел

Фермиони:

  • Кварки - горен кварк, долен кварк, чаровен кварк, странен кварк, върховен кварк, дънен кварк
  • Лептони - електронно неутрино, електрон, мюонно неутрино, мюон, тау-неутрино, тау-лептон

Бозони:

  • Калибровъчни бозони - глуон, W и Z бозони, фотон
  • Други бозони - бозон на Хигс, гравитон (извън Стандартния модел)
атоми ядра електрони кваркиИлюстрация:wikipedia

В това изследване, колаборация LHCb проучи разпада на B0 мезоните до възбуден каон и двойка електрони или мюони. Мюонът е 200 пъти по-тежък от електрона, но в Стандартния модел неговите взаимодействия почти идентични с тези на електрона, свойство известно като лептонна универсалност (електроните и мюоните, заедно с неутриното и тау-лептонът са лептони).

Лептонната универсалност прогнозира, че с малък и изчислим ефект, който се дължи на разликата в масите, електроните и мюоните трябва да се получават с еднаква вероятност в този конкретен B0 разпад или съотношението трябва да бъде 1:1, или много близо до 1.  LHCb установи, че вместо това разпадите, включващи мюони се случват по-рядко. Резултатите показват, че за всеки три появи на електрон-позитронна двойка има само две двойки мюон-антимюон.

"LHCb не измерва 1, а измерват стойности много по-близки до 0,7", заяви Фрея Блекман (Freya Blekman), физик от ЦЕРН и професор в Свободния университет в Брюксел. "Разликата е около 2,2-2,5 стандартни отклонения*, което означава, че има шанс 1 от 80 това измерване да е все още в съответствие с 1".

*Във физиката резултатът се приема, ако статистическата значимост е със стандартно отклонение 5, т.е. вероятността за грешка е около 0.00005%.

Отношение на вероятностите на разпада на неутралния В-мезон на двойки мюон-антимюон и електрон-позитрон в сравнение с предсказанията на Стандартния модел/©LHCb, 2017

Макар статистическата значимост да е недостатъчна, за да се приеме, все пак физиците са развълнувани, защото и друг експеримент показа намеци за подобно поведение. Ако все пак се окаже вярно, то би могло да означава две различни неща.

"Или лептонната универсалност не е вярня, или нещо допълнително се случва, например, нова допълнителна междинна частица", коментира Блекман. "Доказването и обяснението, така или иначе, ще бъде невероятно и напълно ще промени начина, по който ние разбираме как материята се конструира", продължава тя, "особено ако има нови частици, нови сили, които могат да обяснят неща като тъмната материя в галактиката или как се формира Вселената".

LHC ще стартира отново през следващия месец след зимен сън, а физиците очакват да видат повече резултати от следващия набор от експерименти.

Източник: CERN


Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Физика

Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.