Аномалия на Большом адронном коллайдере: что-то не так со стандартной моделью физики

Новые результаты исследований, проведенных на Большом адронном коллайдере (БАК), предполагают, что ученые, возможно, обнаружили признаки неизвестной физики. Ученые говорят, что эти результаты не согласуются с предсказаниями Стандартной модели физики элементарных частиц. Если эти данные подтвердятся, они опровергнут эту модель, которая доминирует в физике элементарных частиц в течение 50 лет. Поведение определенных субатомных частиц противоречит Стандартной модели, пишет Фокус.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Большой адронный коллайдер – это самый большой и мощный ускоритель частиц мире, который находится в 27-килотмерововм подземном туннеле на границе Франции и Швейцарии. С его помощью физики пытаются, в том числе, обнаружить неизвестное элементарные частицы, а также найти доказательства того, что Стандартная модель физики элементарных частиц является неполной. Об этом ученые говорят уже давно, но явных доказательств получено не было. Новые результате исследований указывают на то, что такие доказательства, возможно, были обнаружены.

• Стандартная модель физики элементарных частиц описывает поведение взаимодействия всех элементарных частиц и их электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие. Это три из четырех фундаментальных сил природы, куда входит также гравитация. Стандартная модель не является теорией всего, так как не описывает темную материю, темную энергию и не включает в себя гравитацию.

Стандартная модель физики элементарных частиц основана на квантовой механике и специальной теории относительности Эйнштейна. Физики могут сравнивать измерения, проведенные на БАК, с предсказаниями, основанными на Стандартной модели, чтобы проверить правильность этой теории.

Несмотря на то, что за последние 50 лет Стандартная модель неоднократно проверялась, считается, что она не описывает все явления и частицы субатомного мира. Теперь появилось потенциальное доказательство этого. Физики обнаружили аномальное поведение субатомных частиц под названием B-мезоны во время распада.

• Мезоны — это нестабильные элементарные частицы, которые состоят из одного кварка и одного антикварка, удерживаемых сильным взаимодействием.

Новые результаты были получены в ходе исследования особого типа распада B-мезонов, известного как электромагнитный пингвиновый распад. В этом случае B-мезоны распадаются на другие субатомные частицы: каон, пион и два мюона. Эти частицы располагаются таким образом, что по форме напоминают пингвина.

Электромагнитный пингвиновый распад происходит только один раз на каждый миллион распадов B-мезонов, то есть он очень редкий. Измерения параметров этого распада показали, что он является аномальным и противоречит предсказаниям Стандартной модели физики элементарных частиц.

• Существуют теории, способные объяснить эту аномалию, и они указывают на существование неизвестных частиц, которые объединяют два разных типа материи: лептоны и кварки.

Физики говорят, что полученных данных еще недостаточно, чтобы однозначно утверждать, что во время исследования ученые действительно наблюдали физику, выходящую за пределы Стандартной модели. Поэтому физики продолжат исследования, чтобы получить больше данных и больше подтверждений того, что они, возможно, оказались на пороге открытия неизвестной физики.

Как уже писал Фокус, физики представили концепцию нового лазера: он излучает не свет, а нейтрино.

Также Фокус писал о том, что интернет взорвало видео, снятое на iPhone в глубоком космосе. Видео показывает как Земля скрывается за Луной.

При написании материала использованы источники: Physical Review Letters, The Conversation.