Нові експерименти на колайдері похитнули Стандартну модель фізики

На Великому адронному колайдері вчені шукають "нову фізику".

На Великому адронному колайдері фізики CERN помітили "натяки" на те, що електрони й інші легкі елементарні частинки з класу лептонів поводяться не зовсім так, як пророкує Стандартна модель фізики. Про це повідомляє РИА Наука з посиланням на прес-службу університету Меріленда.

"І хоча наші результати і дані експериментів наших колег з проекту BaBar є дуже перспективними в плані пошуків нової фізики, поки ми не можемо називати ті речі, які ми побачили, "повноцінним" порушенням Стандартної моделі. Для цього потрібно провести додаткові експерименти, які мають підтвердити наші спостереження", - заявив Грегорі Чізарек з Національного інституту субатомної фізики Нідерландів в Амстердамі.

Чізарек та його колеги знайшли серйозні натяки на те, що електрони та інші лептони поводяться не завжди так, як пророкує загальноприйнята модель пристрою мікросвіту, аналізуючи дані, зібрані детектором LHCb в 2011-2012 роках, під час першої фази роботи Великого адронного колайдера.

Спочатку увагу фізики звернули на відносно рідкісні варіанти розпаду так званих B-мезонів - незвичайних частинок, що складаються з b-кварка і якоїсь іншої елементарної частинки. Під час цих розпадів часто виникають пари з двох легких частинок - електронів та їхніх менш стабільних побратимів - мюонів, таонів та інших лептонів.

Як пояснюють учені, відповідно до стандартної моделі, B-мезони повинні приблизно однаково часто розпадатися на мюони і таони, з поправкою на різницю в масах цих частинок. Іншими словами, якби маса цих лептонів була однаковою, то B-мезони розпадалися на них з однаковою ймовірністю. Фізики називають цю особливість "лептонною універсальністю".

Однак, як показав аналіз даних з LHCb, цього не відбувається, і лептонна універсальність не дотримується - за даними Чізарека та його колег, мезони приблизно в три рази частіше розпадаються на мюони, ніж на таони. Даний результат у 1,3 разу більше, ніж передбачає Стандартна модель.

Схожі результати, як розповідають фізики, були озвучені три роки тому учасниками проекту BaBar, проведеного на позитрон-електронному колайдері в Національній прискорювальній лабораторії SLAC. Їм також вдалося виявити сліди того, що один з видів B-мезонів розпадається на лептони "неправильним" чином.

На жаль, статистична значимість результатів і в тому і в іншому випадку була помітно нижчою від "чарівної" для фізики частинок позначки в п'ять-сигма (3-сигма для BaBar, 2,1-сигма для БАК), тому вчені поки не можуть заявити про те, що їм вдалося знайти "дірку" в Стандартній моделі фізики. Як сподіваються Чізарек та його колеги, перезапуск БАК дасть їм достатньо даних, щоб дотягнути до рівня відкриття.

Нагадаємо, 5 квітня кільцем Великого адронного колайдера пройшли перші за два роки простою пучки протонів.

14 липня повідомлялося, що на БАК знайшли пентакваркі - субатомні частинки, існування яких раніше вважалося недоведеним.