L-LHC tika konstatēta anomāla b-kvarka uzvedība sabrukšanas laikā, iespējams, tās ir jaunās fizikas izpausmes

Inženieri, kas aktīvi strādā ar lielo hadronu sadursmi (LHC), ir atraduši procesu, kas nekādā veidā neiederas mūsdienu fizikas standarta ietvarā un var izrādīties iepriekš nezināma fiziskā izpausme likumiem.

Lai gan pastāv iespēja, ka šis atklājums ir tikai kļūda eksperimenta laikā, bet, ja atklājums tiks apstiprināts, tas būs reāls izrāviens ārpus mūsdienu fizikas robežām.

LHC un ideāli atklājumi tajā

LHC pašlaik ir lielākais daļiņu paātrinātājs uz zemes. Visu savu darba gadu laikā inženieriem izdevās atklāt un apstiprināt apmēram 60 iepriekš nezināmu daļiņu esamību, ieskaitot labi zināmo Higsa bozonu.

Bet līdz šim visas atklātās daļiņas lieliski iekļaujas daļiņu fizikas standarta modelī.

Protams, tas vēlreiz apstiprina, ka teorētiskie fiziķi apkārtējo pasauli raksturo diezgan precīzi, bet kopā tomēr zinātnieki ir pārliecināti, ka ne visi fiziskie likumi tiek aprakstīti, izmantojot standarta modeli būtne.

Šī iemesla dēļ zinātnieki tik ļoti vēlas atklāt vismaz dažus elementus, kas neietilpst zināmo likumu sistēmā, un tādējādi paplašināt viņu zināšanu robežas.

Pilnīgi iespējams, ka tuvojas daudzu zinātnieku sapnis atrast kaut ko neparastu.

Vēl nav apstiprināts atklājums LHC

LHC ir četri galvenie detektori, un komanda, kas strādā ar LHCb (viens no detektoriem), atrada kaut ko dīvainu.

Dīvainības slēpjas b-kvarku sabrukšanas analīzē. Šis ir viens no sešiem pašlaik zināmajiem kvarka veidiem (galvenie "celtniecības elementi", no kuriem sastāv gandrīz visas zināmās daļiņas).

Tātad, saskaņā ar fizikas standarta modeli, sabojājot b-kvarku, ir iespējams izstarot vai nu elektronu-pozitronu pāri, vai arī muonu-anti-muonu pāri. Turklāt šie divi sabrukšanas veidi jāreģistrē vienlīdz bieži.

Bet eksperimenti, kas veikti ar LHCb detektoru, parādīja, ka teorētiskie aprēķini nesakrīt ar praktisko rezultātu. Izrādījās, ka viens no sabrukšanas veidiem valda pār citiem.

Zinātnieki mēģināja izskaidrot šo nelīdzsvarotību ar to, ka šajā procesā ir iesaistīta arī cita daļiņa vai notiek mijiedarbība, kuru standarta teorija nekādā veidā neparedz. Tieši šī nezināmā ietekme noraida sabrukumu par labu vienam no variantiem. Ja tas tiešām tā ir, tad tas būs vēsturisks atklājums, kas prasīs pilnīgi jaunas fizikas izveidi.

Vienīgais aizķeršanās ir tas, ka ierakstītā rezultāta precizitāte nav augsta un sasniedz 3,1 sigmu. Vai vienkāršāk sakot, varbūtība, ka konkrētais notikums ir tikai statistikas troksnis, ir 1 pret 1000. Neskatoties uz to, ka šāda varbūtība šķiet niecīga, fiziķi jau ir saskārušies ar tādiem "atklājumiem", kas patiesībā izrādījās nekas cits kā kļūdas.

Daļiņu fizikā vispārpieņemtais etalons ir uzticamība, kas ir 5 sigma. Šajā situācijā varbūtība, ka dati izrādīsies nepatiesi, tiek samazināta līdz attiecībai 1 no 3 500 000.

Šobrīd LHC inženieri jau ir apstrādājuši visus LHCb uzkrātos datus par b-kvarka sabrukšanu. Pašlaik notiek analīze saistītajos procesos, kas tomēr ir saistīti ar b-kvarka sabrukšanu, tādējādi cerot palielināt iegūto datu ticamību.

Turklāt 2022. gadā LHC vajadzētu atsākt darbu, veicot modernizācijas procedūru, kuras laikā tiks palielināts spilgtums. Tas nozīmē, ka jaunu datu vākšana tiks atsākta paātrinātā tempā, un mēs drīz būsim ar jums Laikā mēs uzzināsim, vai zinātniekiem izdevās atrast jaunas fizikas izpausmes, vai arī tas viss bija tikai statistiski troksnis.

Zinātnieki portālā publicēja jau paveikto darbu priekšdruku
arXiv.org un darbs gaida salīdzinošo pārskatīšanu.

Manā telegrammas kanālā find var atrast daudz interesanta un informatīva Energofiksik 👈

Vai jums patika materiāls? Tad mēs to novērtējam un abonējam kanālu. Paldies par jūsu uzmanību!