Стандартная модель — это лучшая научная теория, которую создало человечество. Последние изменения в нее внесли еще в 1970-х годах, после экспериментального подтверждения существования кварков. Главная проблема Стандартной модели в том, что, кажется, она до сих пор остается неполной, ведь с ее помощью невозможно объяснить все, что происходит с элементарными частицами. Она не учитывает ни гравитацию, ни возможное существование темной материи. Поэтому ученые находятся в постоянном поиске новой физики или пятой силы природы — аномалий, которые расходятся с устоявшимися теоретическими знаниями.
Ученые из ЦЕРНа продолжают начатые в начале года эксперименты в Большом адронном коллайдере. И, кажется, они стали еще ближе к «открытию века».
О новой физике и открытии новой силы природы заговорили еще в марте этого года, когда ученые из ЦЕРНа, заявили об открытии, которое не вписывается в стандартную модель физики элементарных частиц. Новые результаты, полученные с помощью Большого адронного коллайдера, подтвердили возможное существование новой, неизвестной силы, сообщает Sciencealert.
Стандартная модель физики элементарных частиц описывает только три из четырех фундаментальных сил: электромагнитную силу, а также сильную и слабую силу, кроме гравитации. Также стандартная модель не объясняет природу темной материи, которая преобладает во Вселенной.
Поэтому большинство физиков-практиков уверены, что есть еще силы, которые предстоит открыть, и изучение частиц, известных как в-кварки или прелестные кварки, это хороший способ открыть что-то новое.
Существует шесть разновидностей кварков: нижний, верхний, странный, очарованный, прелестный и истинный.
Нижний и верхний кварки составляют протоны и нейтроны в атомном ядре.
Прелестные кварки нестабильны: в среднем они живут около 1,5 триллионных долей секунды, прежде чем распасться на другие частицы. На то, как распадаются прелестные кварки, может сильно влиять существование других фундаментальных частиц или сил.
Когда прелестный кварк распадается, он превращается в набор более легких частиц, таких как электроны, под влиянием слабого взаимодействия.
В марте этого года физики обнаружили, что прелестные кварки распадаются на электроны и их более тяжелых собратьев мюоны, с разной скоростью. Хотя должны это делать с одинаковой частотой. Объяснить это можно только наличием новой силы природы, которая вмешивается в распад прелестных кварков.
Хотя результат эксперимента был удивительным, но он не был окончательным. Физикам нужны были еще доказательства. Для этого они провели еще один эксперимент, о результатах которого заявили недавно.
В марте изучался распад прелестных кварков, объединенных в пары с верхними кварками. Изучили два распада: в одном прелестные кварки были спарены с нижними кварками, а в другом они также были спарены с верхними кварками.
Важно то, что не имело значение, то, что использовались разные пары кварков. Происходящий внутри распад был одинаков и новая сила, в любом случае, должна была проявится.
Так и вышло. Распады мюонов происходили примерно на 70% чаще, чем распады электрона. По словам ученых, еще остается большая вероятность того, что это просто случайность. Но эта вероятность уже меньше, чем в марте.
Ученые считают, что они уже на пороге серьезного прорыва в физике. Необходимо провести эксперименты, чтобы точно убедится в том, что им удалось увидеть новую, пятую силу природы.
Комментарии читателей
на нашу рассылку