За межами розуміння. Вчені з ЦЕРНу знайшли нову і незрозумілу силу природи

Команда вчених Великого адронного колайдера (ВАК) виявила у своїх даних незвичайний сигнал, який може виявитися першим натяком на існування нового виду фізики. Про це повідомляє The Guardian.

Колаборація LHCb, одна з чотирьох основних команд ВАК, проаналізувала дані за 10 років спостережень за тим, як нестабільні частинки, звані B-мезонами, розпадалися на більш знайому матерію, таку як електрони.

Математична база, що лежить в основі розуміння вченими субатомного світу, називається Стандартною моделлю фізики елементарних частинок. Вона стверджує, що частинки повинні розпадатися на матеріали, які включають електрони, з тією ж швидкістю, що і на матеріали, які включають більш важкі частинки звані мюонами.

Але результати досліджень в ЦЕРНі показали щось незвичайне. B-мезони не розпадаються так, як стверджує загальноприйнята модель: замість того, щоб виробляти електрони і мюони з однаковою швидкістю, природа, здається, вибрала інший шлях.

"Ми очікували, що ця частка розпадатиметься в кінцевий стан, що містить електрони, і в кінцевий стан, що містить мюони з однаковою швидкістю. Але результати показують, що можливо, ці два процеси не відбуваються з однаковою швидкістю", — представник колаборації LHCb, фізик-експериментатор з Манчестерського університету Кріс Паркс.

Якщо говорити мовою фізиків, ймовірність того, що отриманий результат — проста випадковість, складає приблизно 1 з 1000. Щоправда, заява про нове відкриття робиться, коли ймовірність знижується до 1 з кількох мільйонів.

Стандартна модель фізики елементарних частинок описує частинки і сили, що керують субатомних світом. Створена за півстоліття модель визначає, як елементарні частинки, звані кварками, створюють протони і нейтрони всередині атомних ядер, і як вони разом з електронами формують всі відомі речовини.

Модель пояснює три з чотирьох фундаментальних сил природи: електромагнітну, слабку і сильну взаємодію всіх елементарних частинок. Але вона не описує четверту силу — гравітацію, і нічого не говорить про 95% Всесвіту, який, імовірно, складається з іншої матерії.

На думку вчених, велика частина космосу складається з темної енергії, яка рухає розширенням Всесвіту, і темної матерії — таємничої субстанції, що утримує космічну павутину матерії на місці.

"Якщо за допомогою додаткового аналізу підтвердяться отримані результати, це означатиме, що в нашій стандартній моделі чогось не вистачає, щоб пояснити побачене", — говорить Паркс.

Що, зі свого боку, відкриє можливість для існування темної енергії і темної матерії, які також поки не вписуються в стандартну модель.

За його словами, отримані результати є переконливими, оскільки узгоджуються з іншими дослідженнями з B-мезонів.

"Ми заінтриговані, тому що цей результат не тільки досить значний, але і відповідає деяким попереднім результатам LHCb та інших експериментів по всьому світу" — додає вчений.

Якщо результати дійсно підтвердяться, то це може вказати на існування гіпотетичних частинок лептокварків, які будуть новою силою, що впливає на інші частинки.

"Це може бути нова квантова сила, яка змушує B-мезони розпадатися на мюони з неправильною швидкістю. Вона склеює їх разом і уповільнює розпад на мюони", — підсумували вчені.