Научно-образовательный портал

Тeпeрь внимaниe бoльшe удeляeтся пoиску нoвыx элeмeнтaрныx чaстиц зa прeдeлaми Стaндaртнoй мoдeли. Aнoмaлию oбнaружили в рaспaдe B-мeзoнa, сoдeржaщeгo двa мюoнa срeди свoиx прoдуктoв. При oписaнии кoнeчнoгo сoстoяния этoгo рaспaдa необходимо до восьми параметров. В свете последнего анализа распада прелестных мезонов, ученые заговорили о рассвете новой эры — так называемой «новой физики». Традиционный метод определения этих параметров может привести к ложным результатам для небольшого числа таких наблюдаемых распадов. В настоящее время наблюдения таких распадов привели наш анализ к отклонению в 3,7 сигма. Что может быть причиной наблюдаемого эффекта? «В поиске новых явлений или новых частиц, предполагается, что когда эффект отличается от предсказания конкретной теории более чем на три стандартных отклонения — 3 сигма, — это служит указанием, но мы не можем говорить об открытии, пока уровень точности не вырастет до 5 сигма. Станет ли реальностью новая физика? Что такое темная материя? Как говорит профессор Витек: «Все так же, как с хорошим фильмом: все задаются вопросом, что будет в конце, и никто не хочет ждать». Они определяют угловое распределение продуктов распада, то есть углы, под которыми разлетаются частицы. «Если описать все языком кино, когда-то у нас было несколько утекших сцен из долгожданного блокбастера, но теперь БАК, наконец, порадовал фанатов первым реальным трейлером», — говорит профессор Мариуш Витек (IFJ PAN). Это указание вытекает из последнего анализа данных, собранных экспериментом LHCb в 2011-2012 годы. Более того, гравитация вообще не входит в эту модель, а эту силу мы испытываем ежедневно», — говорит Витек. Пока. Частицы, состоящие из пары кварк-антикварк, являются неустойчивыми, так что быстро распадаются. Наиболее популярной гипотезой среди теоретиков является существование нового промежуточного бозона Z’, участвующего в распаде B-мезонов. БАК недавно начал очередной раунд столкновения протонов на более высоких уровнях энергии, к концу которого физики получат новый пул данных для анализа. Тем не менее мы знаем, что Стандартная модель не может объяснить все особенности Вселенной. Для описания структуры вещества на шкале элементарных частиц мы используем Стандартную модель, теоретическую основу, сформулированную в 1970-е годы. Вещество образуется частицами под названием фермионы, которые делятся на кварки и лептоны. В 2011 году, вскоре после сбора первых образцов эксперимента LHCb, была обнаружена загадочная аномалия, касающаяся прелестного мезона. Последний анализ важен не только своей точностью. В Стандартной модели есть шесть типов кварков (верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный, истинный) и шесть типов лептонов (электроны, мюоны, тау-лептоны и три соответствующих им нейтрино). Тем не менее кое-что указывает на то, что физики, работающие на ускорителе БАК в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) возле Женевы, могут увидеть первые следы физики за пределами существующей теории, описывающей структуру вещества. Эти вопросы остаются без ответа. Тем не менее в рамках Стандартной модели все это не кажется немыслимым: возможно, теоретические расчеты не принимают во внимание ряд важных факторов, влияющих на механизм распада. Она не предсказывает массы частиц и не рассказывает нам, почему фермионы организованы в три семьи. Это увеличивает вероятность того, что физики столкнулись с подлинным явлением, а не непредвиденным артефактом измерений. Результаты данных 2011 года подтвердились данными 2012 года. «Мой подход можно уподобить определению года, в который был сделан семейный портрет. Эти мезоны состоят из легкого кварка, который мы можем найти в протонах и нейтронах, образующих вещество вокруг нас, и тяжелого прелестного антикварка, который может быть создан на БАК. Частицы, которые мы ныне считаем элементарными, играют разные роли. Тогда единственным способом поиска новых частиц будет наблюдение за влиянием новых частиц на явления, которые мы наблюдаем при низких энергиях.