Данные, полученные при помощи датчиков эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера (БАК), указывают на существование аномальных процессов распада элементарных частиц определенного типа. Если существование обнаруженных аномалий будет подтверждено в ходе дальнейших исследований, то они станут признаком наличия некоторых явлений и процессов, которые совершенно не вписываются в рамки существующей Стандартной Модели физики элементарных частиц. Полученные результаты пока еще имеют малое значение статистической достоверности, и лишь дальнейшая работа в данном направлении позволит ученым выяснить, действительно ли все это является «трещиной» в Стандартной Модели или простой статистической экспериментальной ошибкой.
На семинаре, проведенном Европейской организацией ядерных исследований CERN, ученые-физики эксперимента LHCb представили всеобщему вниманию собранные ими данные, касающиеся процесса распада частицы под названием B-мезон, которые иногда рождаются в результате столкновений лучей протонов в Большом Адронном Коллайдере. Согласно Стандартной Модели распад B-мезона может происходить несколькими способами.
Одним из способов распада B-мезона является его распад до каона (К-мезона) с образованием пары электронов или пары мюонов. Мюон в 200 раз более тяжел, чем электрон, но, согласно Стандартной Модели, все взаимодействия мюонов с окружающим миром практически идентичны таковым взаимодействиям со стороны электронов. Это явление известно в физике под названием универсальности лептонов. Явление универсальности лептонов определяет, что в случаях распада B-мезона распады с образованием электронов и мюонов должны происходить приблизительно в одинаковой пропорции с небольшим отклонением из-за существенной разницы в массе образующихся частиц.
Экспериментальные же данные, собранные датчиком LHCb, говорят о том, что процессы распада B-мезона с образованием мюонов происходят гораздо реже распада с образованием электронов. Ученые считают, что причиной такого несоответствия является некая новая частица, получившая название Z9, которая появляется в цепочке распада и которая порождает потом короткоживущий истинный кварк.
В настоящее время эти факты, которые вероятно указывают на несоответствия в Стандартной Модели, имеют статистическую достоверность на уровне от 2.2 до 2.5 сигма, чего еще недостаточно для окончательных выводов. Интерес к данной аномалии подогревается еще тем, что в ходе некоторых последних измерений, проведенных в рамках эксперимента LHCb, были получены подтверждения подобного поведения B-мезонов.
Справедливости ради следует отметить, что на Большом Адронном Коллайдере было сделано множество других измерений, результаты которых идут вразрез со всем приведенным выше и которые указывают на симметрию электронов и мюонов. Несоответствия этой симметрии были обнаружены в данных, собранных в ходе первого периода работы БАК. Так что у ученых имеется еще обширнейшее поле для деятельности, весь огромный массив данных, собранных во время второго периода работы коллайдера и данные, собираемые в настоящее время. И если существование аномального распада B-мезона найдет подтверждение во всем массиве имеющихся данных, значения статистической достоверности станет достаточно для признания наличия несоответствий Стандартной Модели, которые, в свою очередь, указывают на наличие некоей новой физики, выходящей за грани существующих знаний.
Источник:
