Поведението на една частица, наречена B-мезон, регистрирано в Големия адронен колайдер (LHC), показва, че може би е време науката да отмести границите на приетите теории, защото не работят вече и че може би сме на прага на нова физика, отвъд Стандартния модел.
Стандартният модел е проверен в многобройни експерименти, но той има редица проблеми - не включва гравитацията, не обяснява тъмната енергия и материя, механизма на Хигс, има проблем с йерархията на частиците, масата на неутриното и т.н. Един немаловажен проблем е, че той не дава обяснение защо в ранните мигове след Големия взрив се установява дисбаланс между материя и антиматерия.
Стандартният модел има точно определени предсказания относно честотата и ъгълът, под който един B-мезон се разпада, но това не отговаря на показаното в експериментите в LHC. Важен принос за анализа им е направен от физици от Института по ядрена физика на Полската академия на науките, съобщава сайтът на института.
Мезоните се състоят от един кварк и един антикварк. Спинът им е цяло число 0, 1, тоест те са бозони. Мезони са пионите (π-мезони) и каоните (K-мезони) и други. B-мезонът е съставен от дънен (b-кварк, beauty (bottom)) антикварк и един лек кварк - горен, долен, странен или чаровен.
B-мезонът веднъж формиран, според Стандартния модел, се разпада за 0.0015 наносекунди.
"До момента всички измервания съответстват на предвижданията на Стандартния модел. Въпреки това, ние знаем, че Стандартният модел не може да обясни всички характеристики на Вселената", разказва проф. Мариуш Витек (Mariusz Witek) от Института по ядрена физика на Полската академия на науките. "Как доминирането на материята над антиматерията във Вселената се е получило? Какво е тъмна материя? Тези въпроси остават без отговор. Нещо повече, една сила, която всички се сблъскваме всеки ден, гравитацията, не е дори включена в модела".
В статията "Симетрия на зарядите. CP-инвариантност" ви обърнахме внимание на редица експерименти още през 2001 г. , когато два независими експеримента ( във Fermilab и ЦЕРН) потвърдиха нарушаването на симетрията от В-мезоните. Това нарушение е в съответствие с предсказанията на Стандартния модел, но е твърде малко, за да обясни наблюдаваната асиметрия на материя и антиматерия. Една от целите на експеримента LHCb, който се провежда в ЦЕРН на Големия адронен колайдер е подробно изследване на CP-нарушението (нарушение на зарядовата и огледална симетрия) и търсене на поведения, които да покажат по-силно отклонение.
Асиметрия при неутралните В-мезони: След като се породят от сблъсъците на електрони и позитрони, B0- и B-0 мезоните живеят за по-малко от една милионна част от секундата (10-12 s), преди да се разпаднат в други частици. Тъй като това е много малко време и е невъзможно със сегашните средства да бъде измерено, се измерва разстоянието, което неутралният В-мезон изминава от раждането си до разпадането си, което е около 200 μm. Затова двата снопа на колайдера имат различна енергия.
В данни, събрани през 2011 г. и 2012 г. , на които за първи път им е обърнато внимание миналата година, учените забелязват, че степента на разпад на B-мезоните противоречи на Стандартния модел. Сега екипът полски учени е установил, че не само скоростта на разпад, но и ъгълът на разпад не съвпада с прогнозите на Стандартния модел.
Това, че B мезоните се разпадат под други ъгли, а не по прогнозираните от Стандартният модел е важно, защото може би е белег за наличието на нова частица. Основната хипотеза засега е, че нов междинен Z' бозон, който липсва в Стандартния модел
Публикуваната в списанието Journal of High Energy Physics статия определено е обещаваща, но това все още не е "откритие". Стандартното отклонение е 3.4 сигма, а за да се приеме "откритието" за валидно трябва статистическата значимост да достигне 5σ.
ЦЕРН вече започна нов кръг от високо-енергийни сблъсъци, които се надяваме да осигурят подкрепа на този нов поглед към потенциалния нов свят отвъд Стандартния модел.
Коментари
Моля, регистрирайте се от TУК!
Ако вече имате регистрация, натиснете ТУК!
Няма коментари към тази новина !
Последни коментари