Ученые объявили результатах, которые могут подтвердить существование новой фундаментальной физики

Результаты выявили дальнейшие намеки на явления, которые не могут быть объяснены текущей теорией фундаментальной физики.

8 911

Результаты, объявленные экспериментом LHCb в ЦЕРНе, выявили дальнейшие намеки на явления, которые не могут быть объяснены текущей теорией фундаментальной физики.

В марте 2020 года в том же эксперименте были получены свидетельства того, что частицы нарушают один из основных принципов Стандартной модели —  лучшую теорию частиц и сил — предполагая возможное существование новых фундаментальных частиц и сил.

Теперь дальнейшие измерения, проведенные физиками из Кэвендишской лаборатории Кембриджа, обнаружили аналогичные эффекты, что дает основания для новой физики.

Стандартная модель описывает все известные частицы, из которых состоит Вселенная, и силы, через которые они взаимодействуют. На сегодняшний день она прошла все экспериментальные испытания, но, тем не менее, физики знают, что она неполная. Она не включает в себя силу гравитации и не может объяснить, как материя образовалась во Большого взрыва, и не содержит частиц, которые могли бы объяснить загадочную темную материю, которую, по данным астрономии, в пять раз больше, чем того вещества, из которого состоит обычная материя.

В результате ученые давно ищут признаки физики за пределами Стандартной модели, которые могли бы помочь решить некоторые из этих загадок.

Один из лучших способов поиска новых частиц и сил — изучение частиц, известных как прелестные кварки (beauty quarks). Это экзотические родственники верхних и нижних кварков, составляющих ядра каждого атома.

Прелестные не существуют в большом количестве в мире, поскольку они невероятно недолговечны — в среднем они выживают всего одну триллионную долю секунды, прежде чем трансформируются или распадутся на другие частицы. Однако миллиарды таких кварков производятся каждый год на гигантском ускорителе частиц ЦЕРН, Большом адронном коллайдере, которые регистрируются специальным детектором под названием LHCb.

На то, как распадаются прелестные кварки, может влиять существование неоткрытых сил или частиц. В марте группа физиков из LHCb опубликовала результаты, свидетельствующие о том, что прелестные распадались на частицы, называемые мюонами, реже, чем на их более легких собратьев, электронов.

Это невозможно объяснить в Стандартной модели, которая рассматривает и одинаково, за исключением того факта, что примерно в 200 раз легче мюонов. В результате прелестные должны распадаться на мюоны и электроны с одинаковой скоростью. Вместо этого физики из LHCb обнаружили, что распад на мюоны происходит примерно на 85% чаще, чем распад на электроны.

Разница между результатом LHCb и Стандартной моделью составляла примерно три единицы экспериментальной ошибки, или «3 сигмы», как их называют в физике элементарных частиц. Это означает, что вероятность того, что результат был вызван статистической случайностью, составляет примерно один шанс из тысячи.

Если предположить, что результат верен, наиболее вероятное объяснение состоит в том, что новая сила, которая притягивает и с разной силой, мешает распаду этих кварков. Однако для того, чтобы убедиться в реальности эффекта, необходимо больше данных, чтобы уменьшить экспериментальную ошибку. Только когда результат достигнет порога «5 сигм», когда вероятность того, что это вызвано случайной случайностью, составляет менее одного миллиона, физики элементарных частиц начнут считать это подлинным открытием.

«Тот факт, что мы наблюдали тот же эффект, что и наши коллеги в марте, безусловно, увеличивает шансы на то, что мы действительно находимся на грани открытия чего-то нового», — сказал Гарри Клифф из Кавендишской лаборатории. «Замечательно пролить немного света на загадку».

В последней работе были изучены два новых распада прелестных кварков из того же семейства распадов, которые использовались в мартовском результате при протон-протонных столкновениях. Команда ученых обнаружила тот же эффект — распад на происходил примерно на 70% чаще, чем на электроны. На этот раз ошибка больше, что означает, что отклонение составляет около «2 сигм», то есть вероятность того, что это связано со статистической ошибкой данных, составляет чуть более 2%. Хотя сам по себе результат не является окончательным, он добавляет дополнительную поддержку растущему количеству свидетельств того, что существуют новые фундаментальные силы, которые ждут своего открытия.

«Волнение вокруг Большого адронного коллайдера растет как раз в тот момент, когда будет включен модернизированный детектор LHCb и будут собраны дополнительные данные, которые предоставят необходимую статистику для утверждения или опровержения крупного открытия», — сказал профессор Вэл Гибсон из Кавендишской лаборатории.

Войти с помощью: 
Подписаться
Уведомление о
guest
8 Комментарий
Первые
Последние Популярные
Встроенные отзывы
Посмотреть все комментарии
РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
1 месяц назад

Была статья у вас»ab-news», которую вы удалили после моего комментария. В этой статье говорилось о невозможности преодоления материей скорости света. Где я в своём комментарии обозначил — существующие моменты связанные с кинетической энергией, и известные (фундаментальные) взаимодействия, всего их четыре. Так я сказал что при повышении скорости материи вначале исчезает «электромагнитное взаимодействие» где может происходить «ионизация», при ещё большем кинетическом уровне энергий у материи исчезают слабые и сильные взаимодействия и мы уже можем наблюдать синтез ядер. Последним я сказал исчезнет и четвёртая сила взаимодействий — гравитация, если мы продолжим разгонять материю. То есть я попытался констатировать что предела скоростей нет… Подробнее »

Администратор
Администратор
Ответить на  РР (Роман Рыбка)
1 месяц назад

Здравствуйте! Как правило, мы никакие опубликованные статьи не удаляем, посмотрите здесь: https://ab-news.ru/2021/09/28/mozhno-li-dvigatsya-bystree-skorosti-sveta-ili-net/

РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
Ответить на  Администратор
1 месяц назад

Прошу прощения тогда. Мне казалось эта статья была в рубрике «популярная наука», оказывается она в других рубриках. Извините ещё раз.

РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
Ответить на  Администратор
1 месяц назад

…и у вас там в названии написано «Ученые объявили результатах,…» , исправьте на «Ученые объявили О результатах…». Спасибо, и ещё раз извините.

РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
1 месяц назад

В связи с тем, что я ошибся, и эта статья как и мой к ней комментарий не были удалены. В качестве извинений, здесь предложу теорию по которой можно разгонять материальные объекты свыше скорости света (так как такой вопрос вскоре (когда нибудь) может начать существовать), я побуду очередной раз донором идей. Ещё раз обращу внимание на взаимодействия, где сегодня их известно всего четыре (фундаментальных, т.е. основных), а также их «сильно-слабые» моменты. Это очерёдность некой стабильности таких энергией: (химические связи и ионизация вещества) электромагнитное, сильное, слабое и гравитационное. Так, если нагреем вещество (придадим ему кинетическую энергию) в какой-то момент энергий перестанут проявляться… Подробнее »

гость
гость
Гость
Ответить на  РР (Роман Рыбка)
1 месяц назад
  1. гравитационное взаимодействие самое слабое из указанных вами. оно первым перестаёт удерживать частицы относительно друг друга. влияние его в микромире настолько слабое, что оно до сих пор не попало в основную теорию элементарных частиц: квантовую физику.
  2. в коллайдере TEVATRON разгоняют и сталкивают протоны с антипротонами. при больших энергиях они не просто аннигилируют, но и порождают много разных других частиц. законы сохранения энергии и массы при этом не нарушаются и частицы бесследно не пропадают.
Last edited 1 месяц назад by гость
РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
Ответить на  гость
1 месяц назад

Взаимодействия не теряются даже в чёрных дырах, эти объекты так-же имеют магнитные поля и гравитационные. (доказать наличие в них и сильных и слабых взаимодействий проблематично, но уверен в них сохраняется вся «информация» — как бы сказал Хоккинг, утрируя скажу вся материя которая там существует просто как-бы зависла во времени). При том что свет их покинуть не может разумно считать, что скорость света не является пределом, для разного рода взаимодействий между материальными объектами. Сами же материальные объекты в свою очередь теряют связь взаимодействий при достижении скорости свыше световой, но естественно лишь относительно материй которые имеют такую скорость. Рядом-же с частицей относительно… Подробнее »

РР (Роман Рыбка)
РР (Роман Рыбка)
Гость
Ответить на  гость
1 месяц назад

*2. Но если разогнать два электрона (любые две частицы) свыше скорости света — то они пройдут друг через друга. Не взаимодействуя имеется ввиду на уровне известных четырёх взаимодействий. Но это лишь 5% известной энергии!!! Ещё 95% энергии продолжат взаимодействия, и это уже зависит насколько быстрее скорости света будут двигаться такие частицы. Конечно это пока лишь теория, …лишь пока, теория!

8
0
Будем рады вашим мыслям, пожалуйста, прокомментируйте.x
()
x