В данных эксперимента LHCb Большого Адронного Коллайдера обнаружены возможные "трещины" Стандартной Модели

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.