Возможно, физики обнаружили новую силу природы

25 октября 2021
Фото аватара
25.10.2021
28100
1 минута на чтение
Возможно, физики обнаружили новую силу природы

Стандартная модель (СМ) – лучшая на сегодняшний день теория частиц и взаимодействий. Она касается всего, что мы знаем об окружающем нас физическом мире, и к тому же довольно точна. Но результаты новых испытаний на Большом адронном коллайдере (БАК) могут указывать на ее неполноту. Команда исследователей опубликовала статью на сайте препринтов arXiv.org, и ей еще предстоит рецензирование прежде, чем она будет опубликована в официальном научном издании.

СМ описывает три из четырех фундаментальных взаимодействий. Кроме того, она не предоставляет никакого объяснения темной материи, которая преобладает во Вселенной, согласно последним гипотезам, и также не может объяснить каким образом вещество смогло пережить Большой взрыв.

Прелестные кварки (b-кварки) – нестабильные частицы, в среднем существующие в течение примерно 1,5 триллионной секунды до распада на другие частицы. Распад b-кварков можно связать с воздействием на них других частиц и взаимодействий – они «рассыпаются» на маленькие частицы вроде электронов в частности благодаря слабому взаимодействию. Один из способов обнаружения новой силы природы – незначительное изменение частоты распада b-кварков на различные типы частиц.

В статье, опубликованной в марте 2021 года, обсуждался эксперимент на LHCb – одном из четырех гигантских детекторов частиц, регистрирующих результаты столкновений частиц сверхвысоких энергий на БАК. В ней утверждалось, что b-кварки c разной частотой распадались на электроны и их более тяжелых «родственников» – мюоны. Для СМ это было новшеством, так как мюон – это точная копия электрона, разве что в 200 раз тяжелее. То есть, по идее, все силы должны оказывать на электроны и мюоны взаимодействие с равной силой при распаде на них b-кварка.

Однако выяснилось, что распад на мюоны происходил на 15% реже, чем на электроны. Это предполагает присутствие новой силы природы, по-разному воздействующей на электроны и мюоны и, таким образом, влияющей на распад b-кварков.

Все это звучит очень интригующе, но есть одна оговорка: эти результаты пока не определены окончательно. На данный момент, результаты экспериментов имеют погрешность примерно 1 к 1000. Сами физики, занимающиеся изучением элементарных частиц, называют это «тремя сигмами» и считают, что пока еще далеки от достоверного подтверждения своего открытия.

Тем не менее исследователи, работающие на LHCb уверены, что с марта неплохо продвинулись в разгадке неравномерности распадов. Самые последние результаты экспериментов показывают, что распад на мюоны происходит всего на 30% реже, чем на электроны.

Чтобы новые данные были подтверждены, ученым необходимо снизить погрешность до пяти сигм – менее одного шанса на миллион, что это статистическая аномалия.

Статьи

Как стать космонавтом? История отрядов покорителей звёзд 8
0
349
Как стать космонавтом? История отрядов покорителей звёзд

Живые лица космической гонки

Фантастический подкаст 10
0
74930
Ловим ворона в тёмном городе Алекса Пройаса в 127 выпуске «Фантастического подкаста»

И сидит, сидит зловещий, Ворон чёрный, Ворон вещий

«Майор Гром: Игра»: крепкие орешки рыцаря-суперкопа 3
0
92464
«Майор Гром: Игра». Крепкие орешки рыцаря-суперкопа

Бодрая супергероика с петербургским колоритом

Сериал «Шугар»: неонуар с вот-это-поворотами 4
0
141798
Сериал «Шугар»: неонуар с вот-это-поворотами

Как детектив с Колином Фарреллом обманывает ожидания — и раздвигает границы жанров

Артур Конан Дойл как фантаст. Конан-литератор
0
150908
Артур Конан Дойл: фантаст, врач и путешественник. Конан-литератор

Он писал про Холмса для денег, а фантастику — из интереса.

«Пацан против всех»: слуховой аппарат на асфальте 4
0
185231
«Пацан против всех»: слуховой аппарат на асфальте

Разудалый мордобой с картонными персонажами в плоском мире.

Обзор Harold Halibut — кукольного мультфильма, который захотел быть игрой
0
188470
Обзор Harold Halibut — кукольного мультфильма, который захотел быть игрой

Harold Halibut — Bioshock из шишек и желудей, точнее, из полимерной глины и ламповости.

Был ли Ясукэ самураем? И почему он не нравится японцам? Объясняем
0
239513
Был ли Ясукэ самураем? И почему он раздражает японцев? Объясняем

Рассказываем все, что известно о темнокожем самурае.

Спецпроекты

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: