Ученые из ЦЕРНа получили доказательства существования новой силы природы

О новой физике и открытии новой силы природы заговорили еще в марте этого года, когда ученые из ЦЕРНа, заявили об открытии, которое не вписывается в стандартную модель физики элементарных частиц. Новые результаты, полученные с помощью Большого адронного коллайдера, подтвердили возможное существование новой, неизвестной силы, сообщает Sciencealert.

Стандартная модель

Стандартная модель физики элементарных частиц описывает все, что мы знаем о физических веществах, из которых состоит мир вокруг нас, говорит Гарри Клифф, физик из Кембриджского университета.

Но она описывает только три из четырех фундаментальных сил: электромагнитную силу, а также сильную и слабую силу, кроме гравитации. Также стандартная модель не объясняет природу темной материи, которая преобладает во Вселенной.

"Поэтому большинство физиков уверены, что есть еще силы, которые предстоит открыть, и изучение частиц, известных как в-кварки или прелестные кварки, это хороший способ открыть что-то новое", — говорит Клифф.

Кварк

Прелестные кварки представляют собой элементарные частицы, которые, в свою очередь, составляют более крупные частицы.

Существует шесть разновидностей кварков:

• Нижний
• Верхний
• Странный
• Очарованный
• Прелестный
• Истинный

Нижний и верхний кварки составляют протоны и нейтроны в атомном ядре.

Прелестные кварки нестабильны

Прелестные кварки нестабильны: в среднем они живут около 1,5 триллионных долей секунды, прежде чем распасться на другие частицы. На то, как распадаются прелестные кварки, может сильно влиять существование других фундаментальных частиц или сил.

Когда прелестный кварк распадается, он превращается в набор более легких частиц, таких как электроны, под влиянием слабого взаимодействия.

"Новая сила природы может проявить себя незаметно изменив частоту распада прелестных кварков на частицы разных типов", — говорит Клифф.

Предыдущий эксперимент

В марте этого года физики обнаружили, что прелестные кварки распадаются на электроны и их более тяжелых собратьев мюоны, с разной скоростью. Хотя должны это делать с одинаковой частотой.

"Объяснить это можно только наличием новой силы природы, которая вмешивается в распад прелестных кварков" – говорит Клифф.

Новые результаты

Хотя результат эксперимента был удивительным, но он не был окончательным. Физикам нужны были еще доказательства. Для этого они провели еще один эксперимент, о результатах которого заявили недавно.

"В марте изучался распад прелестных кварков, объединенных в пары с верхними кварками. А мы изучили два распада: в одном прелестные кварки были спарены с нижними кварками, а в другом они также были спарены с верхними кварками", — говорит Клифф.

По словам ученого, не имеет значение, то, что использовались разные пары кварков. Происходящий внутри распад одинаков и если есть новая сила, она проявится.

Так и вышло. На этот раз распады мюонов происходили примерно на 70% чаще, чем распады электрона. По словам ученых, еще остается большая вероятность того, что это просто случайность. Но эта вероятность уже меньше, чем в марте.

"Хотя результат нового эксперимента пока не может претендовать на роль нового открытия, все же мы уже на пороге серьезного прорыва в физике", — говорит Клифф.

По словам ученых, нужно еще провести эксперименты, чтобы точно убедится в том, что им удалось увидеть новую, пятую силу природы.