Эксперименты на Большом адронном коллайдере выявили отклонение от Стандартной модели

Ученые, проводившие опыты на БАК (Большом адронном коллайдере), зафиксировали отклонение от теоретической Стандартной модели при распаде заряженных частиц. Доклад об этом опубликован на сайте эксперимента LHCb (Large Hadron Collider Beauty Experiment).

Несоответствие обнаружили в распаде заряженного B-мезона на каон и мюонную пару. Угловые распределения частиц, образующихся при таком распаде, отличались от предсказанных теоретически. Ранее похожая аномалия наблюдалась при распаде нейтрального B-мезона.

Стандартная модель в физике описывает электромагнитные, сильные и слабые взаимодействия всех элементарных частиц (61 на данный момент). Ее построение фактически завершилось в 2012 году, когда было экспериментально подтверждено существование бозона Хиггса.

Эта модель, однако, не может служить всеобъемлющим описанием для нашего мира, так как не включает в себя гравитацию, а также не описывает темную материю и темную энергию. Эксперименты, демонстрирующие отклонения от Стандартной модели, должны открыть исследователям путь к так называемой Новой физике — более совершенной теории, которая среди прочего сможет объяснить происхождение массы, темной материи и темной энергии, а также асимметрию материи и антиматерии.

Предполагается, что Новая физика приведет к открытиям пока неизвестных ученым элементарных частиц. Но сложно даже предположить, какими эти частицы будут, ведь абсолютно не ясно, на каком энергетическом масштабе стоит их искать. В этом могут помочь эксперименты, подобные LHCB. В них по отклонениям от предсказанных в рамках Стандартной модели параметров распада можно детектировать тяжелые виртуальные частицы, даже если их масса превышает энергетический порог ускорителя частиц.

Первые отклонения при распаде нейтральных B-мезонов были зафиксированы физиками еще семь лет назад, в 2013 году. Теперь же схожие «черты Новой физики» обнаружили в распаде заряженных мезонов. Изучая выражения величин, характеризующих угловые распределения образующихся в процессе распада частиц, исследователи заметили, что зависимость от квадрата инвариантной массы мюонной пары для одного из этих отслеживаемых параметров, который имеет условное обозначение P­₅’, сильно расходилась с предсказаниями Стандартной модели.

Ученые, однако, отмечают, что для официального подтверждения открытия требуется усовершенствование БАК. Нынешние параметры коллайдера не дают необходимой для этого статистической точности.

Ранее мы писали о том, что физики смогли оперировать двумя битами в одном атоме, а также нашли способ в миллионы раз снизить энергопотребление квантовых компьютеров.