За пределами понимания. Ученые из ЦЕРНа нашли новую и необъяснимую силу природы

Команда ученых Большого адронного коллайдера (БАК) обнаружила в своих данных необычный сигнал, который может оказаться первым намеком на существование нового вида физики. Об этом сообщает The Guardian.

Коллаборация LHCb, одна из четырех основных команд БАК, проанализировала данные за 10 лет наблюдений за тем, как нестабильные частицы, называемые B-мезонами, распадались на более знакомую материю, такую как электроны.

Математическая база, лежащая в основе понимания учеными субатомного мира, называется Стандартной моделью физики элементарных частиц. Она утверждает, что частицы должны распадаться на материалы, включающие электроны, с той же скоростью, что и на материалы, которые включают более тяжелые частицы называемые мюонами.

Но результаты исследований в ЦЕРНе показали нечто необычное. B-мезоны не распадаются так, как утверждает общепринятая модель: вместо того, чтобы производить электроны и мюоны с одинаковой скоростью, природа, кажется, предпочла иной путь.

"Мы ожидали, что эта частица будет распадаться в конечное состояние, содержащее электроны, и в конечное состояние, содержащее мюоны с одинаковой скоростью. Но результаты показывают, что возможно, эти два процесса не происходят с одинаковой скоростью", – представитель коллаборации LHCb, физик-экспериментатор из Манчестерского университета Крис Паркс.

Говоря языком физиков, вероятность того, что полученный результат – простая случайность, составляет примерно 1 из 1000. Правда, заявление о новом открытии делается, когда вероятность снижается до 1 из нескольких миллионов.

Стандартная модель физики элементарных частиц описывает частицы и силы, управляющие субатомным миром. Созданная за полвека модель определяет, как элементарные частицы, называемые кварками, создают протоны и нейтроны внутри атомных ядер, и как они вместе с электронами формируют все известное вещество.

Модель объясняет три из четырех фундаментальных сил природы: электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Но она не описывает четвертую силу – гравитацию, и ничего не говорит о 95% Вселенной, которая предположительно состоит из другой материи.

По мнению ученых, большая часть космоса состоит из темной энергии, которая движет расширением Вселенной, и темной материи – таинственной субстанции, удерживающей космическую паутину материи на месте.

"Если с помощью дополнительного анализа подтвердятся полученные результаты, это будет означать, что в нашей стандартной модели чего-то не хватает, чтобы объяснить увиденное", – говорит Паркс.

Что в свою очередь, откроет возможность для существования темной энергии и темной материи, которые также пока не вписываются в стандартную модель.

По его словам, полученные результаты являются убедительными, так как согласуются с другими исследованиями по B-мезонам.

"Мы заинтригованы, потому что этот результат не только достаточно значительный, но и соответствует некоторым предыдущим результатам LHCb и других экспериментов по всему миру" – добавляет ученый.

Если результаты действительно подтвердятся, то это может указать на существование гипотетических частиц лептокварков, которые будут новой силой, воздействующей на другие частицы.

"Это может быть новая квантовая сила, которая заставляет B-мезоны распадаться на мюоны с неправильной скоростью. Она склеивает их вместе и замедляет распад на мюоны", – подытожили ученые.