3 tygodnie temu

CERN zaobserwowało interesujące anomalie fizyczne

Kolejna wskazówka w rozwoju fizyki kwantowej.

Instytut fizyki CERN pracuje, by zweryfikować założenia teorii na temat cząsteczek i tak zwanego Modelu Standardowego. Najnowsze dane wskazują, że możemy być coraz bliżej odkrycia jego tajemnic. W kwietniu Instytut ogłosił obserwacje anomalii w rozkładzie mezonu B0.

Mezony są cząstkami składającymi się z dwóch kwarków (w przeciwieństwie do protonów, które składają się z trzech). B0 składa się z tzw. kwarku dolnego i kwarku b tzw. niskiego. Rozkłada się on, zmieniając w inny mezon, kaon i parę cząstek (elektronów lub mionów).

Miony są cięższą wersją elektronów, wszystko inne jest takie samo jak u elektronów, ale 200 razy większe. Model Standardowy mówi, że elektrony i miony dzielą uniwersalność leptonu, co oznacza, że powinniśmy być w stanie przewidzieć, jak często mezony B będą zmieniać się w miony. Model Standardowy podaje dobrze zdefiniowaną wartość, jaka powinna się pojawić. Nieoczekiwanie jednak nie potwierdzono tego w ostatnim eksperymencie realizowanym przez Wielki Zderzacz Hadronów. Mezony zamieniały się w miony rzadziej, niż zakładały wyliczenia Modelu Standardowego.

To zaskakująca wskazówka dla fizyki wykraczającej poza model standardowy. Jednak ważne jest, aby pamiętać, że jest to tylko wskazówka. Jest jednak wysoce prawdopodobne, że zaobserwowana anomalia nie jest błędem pomiarowym ani szczęśliwym trafem. Trafność obserwacji szacowana jest pomiędzy 98.6 a 99.4 procent. Może wydawać się, że to wysokie prawdopodobieństwo, ale nie wystarczająco dobre dla naukowych standardów.

Dostrzeżone w ubiegłym roku w eksperymentach i dające nadzieję anomalie, miały wyższe prawdopodobieństwo trafności, a w efekcie okazały się pomyłką. Teraz uwaga Instytutu skupiać się będzie na potwierdzeniu i uwiarygodnieniu osiągniętych wyników. Od dawna uważa się, że mezony B0 to świetna baza testowa dla nowej fizyki, która wkrótce dostarczy niesamowitych odkryć z zakresu nowej fizyki.

Model Standardowy przewidywał do tej pory m.in. istnienie takich cząstek jak Bozon Higgsa, zanim technologia pozwoliła nam na ich wykrycie. Ma on jednak w sobie pewne ograniczenia – przykładowo nie obejmuje w swoim opisie grawitacji. Czy jest prawidłowym modelem opisu rzeczywistości kwantowej? Badania trwają.

 

Źródło: CERN