Вчені з ЦЕРН відкривають «нову фізику»

 У 2008 році в Європі відбувся запуск гігантського прискорювача заряджених часток Великого адронного коллайдера (БАК). Тоді здавалося, що світ немов зійшов з розуму. Але не від радості за досягнення сучасної науки, а від жаху перед незвіданим - чутки про те, що запуск ВАК призведе до створення чорної діри і неминучого кінця світу поширювалися з блискавичною швидкістю. І скільки б фізики не пояснювали, що коллайдер розганяє елементарні частинки до близькосвітлових швидкостей і зіштовхує їх один з одним і цей процес не може привести до апокаліпсису, істинно віруючі досі глаголят, що коллайдер - є початок кінця. Це може здатися дивним, але в чомусь вони, ймовірно, мали рацію. Нова робота вчених з Європейської організації ядерних досліджень (ЦЕРН) передрікає кінець нашим уявленням про фізику: отримані результати вказують на нову силу природи за межами Стандартної моделі, яку вчені не розуміють.

Для чого потрібен ВАК?

Нещодавно світові ЗМІ повідомили про новий дивовижне відкриття вчених з ЦЕРН, які зафіксували незвичайні дані, здатні вказати на існування абсолютно нової сили природи. Секрет криється в невловимою і нестабільної частці під назвою B-мезон.

Але перш ніж поринути в подробиці захоплюючого експерименту, нагадаємо, що вчені з ЦЕРН ведуть роботу за різними напрямками, включаючи пошук антиматерії - речовини з потенційно невичерпним джерелом енергії. У 2012 році відбулося відкриття «бозона Хіггса» - частинки, яка фактично пов'язує електрони, протони і нейтрони. У перспективі її відкриття може привести до створення нових систем зв'язку і квантових комп'ютерів. Робота над ними, до речі, активно ведеться, про що розповідав мій колега Раміс Ганієв в цій статті.

Говорячи про експерименти ВАК можна сказати, що фізики «ганяють» елементарні частинки і зіштовхують їх один з одним в спробі виявити нові й раніше невивчені властивості протонів, нейтронів і електронів. А в найближчі півтора року, як зазначає The Guardian, дослідникам належить остаточно довести або спростувати існування «нової фізики».

Великий проект ВАК

Як говориться в прес-релізі дослідження на сайті ЦЕРН, під час пробігів частинок на ВАК фізики ретельно вивчали рідкісні розпади парних кварків (B-мезонів). Виявилося, що В-мезони розпадаються на різні кількості електронів і мюонів, що суперечить прогнозам Стандартної моделі. Нагадаємо, що мюон (в Стандартної моделі фізики) є нестійкою елементарною частинкою з негативним електричним зарядом.

Необхідно також відзначити, що виявлені аномалії під час розпаду B-мезонів сьогодні є одним з основних напрямків досліджень великого проекту ВАК - експериментальної групи LHCb.

Стандартна модель фізики елементарних частинок пророкує, що розпади за участю різних лептонів, таких як в дослідженні LHCb, повинні відбуватися з однаковою ймовірністю. Лептонами фізики називають електрон, мюон і Таон, які повинні взаємодіяти з навколишнім світом однаково, з поправкою на відмінності в масі. Однак порівнявши, як часто відбуваються подібні розпади, учасники LHCb виявили, що пари мюонів виникали значно частіше, ніж електрони і позитрони. Але чим можна пояснити таку невідповідність?

П'ята сила природи

Поки що вчені не впевнені, але їм знадобиться нова сила природи, щоб пояснити подібні аномалії. Однак відсутність чіткого пояснення породжує хвилювання. У ЦЕРН кажуть, що експериментальна група LHCb продовжить вивчення цієї непередбачуваною різниці. Так, вже в наступному році фізики оновлять детектор команди і почнуть запускати нові версії експерименту.

З великою кількістю результатів, які покажуть наявність тієї ж аномалії, команда зможе підтвердити або спростувати існування нового виду фізики. Як зазначив в інтерв'ю ТАСС.Наука один з учасників експерименту LHCb, головний науковий співробітник НіТУ «МИСиС» Андрій Голутвин, говорити про відкриття поки рано, тому що вчені отримали лише перші вказівки на нього.

«Потрібно чекати підтвердження на інших установках, в першу чергу, на японській фабриці B-мезонів Belle, а також в наступних дослідах на LHCb і інших експериментах ВАК. При цьому, на мій погляд, вже зараз можна сказати, що це ще більш важливий і цікавий результат, ніж відкриття бозона Хіггса », - пояснив Голутвин.

Вивчення частинок і сил, які керують їх поведінкою, може привести до великих змін в стратегії фізики елементарних частинок, в тому числі і в тому, як будуть проводитися нові експерименти і будуватися наступні прискорювачі високих енергій.

Джерело