Различни експерименти загатват за феномен отвъд стандартния модел на физиката

Отново заговорихме за нова физика…

Стандартният модел на елементарните частици описва и предсказва съществуването на всички познати частици и силови полета, с изключение на гравитацията. Сред познатите частици са лептоните: електрон, мюон, таон, 3 вида неутрино, и съответните 6 антилептона. Основното предположение във вселената на лептоните, т.е. стандартния модел на елементарните частици, е, че независимо от различната маса и живот на частиците, те взаимодействат по един и същи начин. Различни експерименти с електрони и мюони не показват съществено отклонени от горното предположение, но не такива са резултатите от скорошни експерименти с таони. За първи път, резултати от три независими експеримента сочат, че може би теорията за елементарните частици трябва да бъде ревизирана.

„Като част от моята дисертация в Станфорд, която се основава на по-ранната работа на професорите Джеф Ричман и Майкъл Мазур, видяхме първото значително доказателство за нещо извън стандартния модел на физиката,“ споделя Франко Севиля. „Това беше значително, но не беше остатъчно,“ добавя той, и обяснява, че в последствие подобни резултати се наблюдават и в по-новите експерименти, проведени в Япония (Belle) и в Швейцария (LHCb). Според Франко Севиля, трите експеримента взети заедно отразяват достатъчно значителен резултат, който предизвиква вселената на лептона, при това с отклонение на ниво 4-сигма, което представлява 99,95% точност.

В BaBaR експериментът (B-Bba детектор), учените произвеждат и засичат производни нестабилни частици на мезоните, които се получават при сблъсък на мощни потоци от частици, така, че техните свойства и поведение в чиста среда могат да бъдат измерени с висока точност. Проблемът при LHCb (Големият адронен ускорител) е именно по-високата мощност, която по-лесно произвежда мезони, но и стотици други частици, а това прави идентификацията им по-трудна. Независимо от това, три отделни експеримента, които изследват и измерват съотношението на разпада на мезоните, показват забележителни резултати. Учените откриват, че скоростта на разпад на леките лептони – електрони и мюони – значително се отклонява от прогнозите на стандартния модел на физиката.

„Таонът, или тау-лептонът, в случая е ключов, защото електронът и мюонът са добре измерени,“ обяснява Севиля. „Таоните обаче, са много по-сложни за измерване, защото техния разпад е много бърз. Едва сега, когато успяваме да измерим таоните по-прецизно, става ясно, че вселената на лептоните не е толкова задоволителна, колкото ни се иска.“

Но дори и тези силно интригуващи резултати все още не са достатъчни за да разрушат стандартния модел на елементарните частици. За да стане това, ще са необходими още изследвания и стандартна девиация от поне 5-сигма. Въпреки това, Севиля обяснява, че самият факт, че трите експеримента са проведени в различни условия и показват сходни резултати, заслужава своето внимание.

Учените все още не са сигурни как потвърждаването на резултатите ще се отрази на физиката в дългосрочен план, но това би означавало, че или има нова частица, или нов начин за взаимодействие между частиците. И в двата случая, това фундаментално може да промени разбиранията ни за физиката на елементарните частици. Но преди да правим заключения, трябва да изчакаме учените да се уверят, че резултатите са сигурни, и едва след това да търсим смисъл и следствия.

Много е вероятно в следващите няколко години да продължаваме да четем за тези резултати по различен начин, в зависимост от това на кой как му изнася. Но със сигурност, знанията ни за материята и физиката на микровселената са непълни и в много аспекти – силно ограничени.

Вашият коментар

Вашият имейл адрес няма да бъде публикуван. Задължителните полета са отбелязани с *