Невідома фізика: експеримент на Великому адронному колайдері дав несподіваний результат

Фізики оприлюднили результати експериментів на Великому адронному колайдері (найбільшому та найпотужнішому прискорювачі частинок у світі), спрямованих на пошук невідомої фізики. Вчені виявили у рідкісному типі розпаду частинок відхилення від Стандартної моделі фізики елементарних частинок. Це вказує на можливе існування поки що невідомої частинки або сили природи, пише IFLScience.

Стандартна модель фізики елементарних частинок описує поведінку всіх відомих елементарних частинок та трьох із чотирьох основних сил природи: електромагнітної, сильної та слабкої взаємодії. Але Стандартна модель не описує ще одну силу природи — гравітацію, а також темну матерію й темну енергію. Це означає, що можуть існувати частинки та явища, які виходять за межі Стандартної моделі. Тому фізики шукають відхилення від цієї моделі в надії відкрити невідому фізику.

Вчені повідомили про несподіване відкриття: вони виявили незвичайне перетворення чарівного кварка на дивний кварк. Це два з шести типів кварків, частинок, з яких складаються протони та нейтрони, що утворюють ядра атомів. По суті, саме з кварків складається матерія, з якої складаємося й ми самі.

Чарівні та дивні кварки є важчими та нестабільнішими типами кварків. Вони швидко розпадаються й перетворюються на більш стійкі комбінації частинок. Частинки, що містять чарівний кварк, називають чарівними частинками. Деякі з них розпадаються на частинки, що містять дивний кварк, а також мюон і антимюон. Це важчі родичі електрона та позитрона.

Але лише одна з 10 мільйонів чарівних частинок перетворюється на частинку зі дивним кварком і парою мюонів. Тобто це надзвичайно рідкісний розпад.

Фізики виміряли частоту таких розпадів і порівняли її з прогнозами Стандартної моделі. У результаті вони виявили відхилення від цієї моделі, тобто розбіжність між теорією та даними експериментів.

Причиною може бути взаємодія з якоюсь невідомою частинкою або силою, тобто це та сама невідома фізика, яку шукають вчені. З іншого боку, це може бути наслідком взаємодії з уже відомою частинкою або силою. Тому вчені кажуть, що потрібні подальші дослідження, адже поки що зарано говорити, що виявлено нову фізику.

Інші новини науки

• Фізики дослідили космічні тунелі у просторі-часі й побачили щось несподіване.
• З ядра Землі виходять речовини з космосу: вони потрапили туди понад 4 мільярди років тому.