Три експеримента показват: Нещо не е наред със Стандартния модел на елементарните частици

Изследователи от три експериментални бази в Япония, САЩ и Европа са открили аномалии в разпада на рядка частица, наречена B мезон, който предполага, че физиката изглежда не работи, както се очаква, пише  Алфредо Карпинети (Alfredo Carpineti) в IFLScience.

Аномалните разпади нарушават принципа на лептонната универсалност. Той изисква електроните и техните два по-масивни братовчеди - лептони - мюоните и тау частиците да се държат по един и същи начин като единствената разлика да се дължи на различните им маси и продължителност на живот.

Според проучване, публикувано в Nature, обаче се случва нещо различно. Стойностите за някои разпади на тау частиците спямо по-леките лептони са по-високи от прогнозните.

Физиката на елементарните частици е организирана в една от най-великите теории, създавани някога, наречена Стандартен модел. Въпреки че засега с успех разяснява и предсказва явления и частици (като бозона на Хигс), той все пак е ограничен. Например, не включва гравитацията. Затова физиците търсят нарушения на Стандартния модел с надеждата да намерят нова физика.

"Първото значимо наблюдението на нещо отвъд Стандартния модел бе в експеримента BaBaR проведен в SLAC National Accelerator Laboratory", заяви съавторът на Мануел Франко Севиля (Manuel Franco Sevilla) на страницата на Университета на Калифорния.

Резултатите от BaBaR се съгласуват с констатациите от експеримента Belle в Япония и последните резултати от ЦЕРН. Когато данните от трите експеримента се разглеждат заедно, те показват нарушение на универсалността на лептонния принцип до 99,95% сигурност. Това е доста добър резултат, но не достатъчно, за да се квалифицира като откритие.

^{Събития, записани от детектора BaBaR, показващи разпадането на два В мезона в различни субтатомни частици, включително мюон и неутрино. Източник:  SLAC National Accelerator Laboratory}

Откритие трябва да достигне ниво на сигурност от 99,9999%, за да премине строгите, но обосновани научни стандарти. Този праг е необходим, тъй като има примери за неверни положителни резултати, като скандалния пик на ЦЕРН преди няколко години. Така че, макар резултатите да са обещаващи, важно е да не се броят пилетата, преди да стане есен.

Повечето изследвания на разпада на B мезоните се проведат или да потвърдят или да опровергае това, което се вижда досега. Ако се потвърдят, това ще означава, че се крие нова неочаквана физика е някъде там.

"Какво ще означава в дългосрочен план евентуалното потвърждение на тези резултати не можем да кажем с увереност", добавя Франко Севиля. "Първо, трябва да се убедим, че са истински, а след това ще имаме нужда от допълнителни експерименти, за да определим тяхното значение".

Ще изчакаме и ще видим, защото Стандартния модел може да крие още няколко карти с ръкава си.

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)}

Илюстрация:wikipedia

Още по темата

13/06/2017

Физика

Физиците не успяха да намерят следи на частицата, която взриви Вселената

21/04/2017

Физика

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

15/07/2016

Физика

Пикът, който подсказваше наличието на неизвестна частица, се оказа статистически шум

13/09/2015

Физика

Защо има три почти идентични копия на всяка частица материя?