Ученые на Большом адронном коллайдере обнаружили необъяснимое явление

Физики, работающие на детекторе LHCb на Большом адронном коллайдере, обнаружили намеки на явления, которые не могут быть объяснены в рамках современной физики — Стандартной модели, описывающей свойства всех известных частиц.

Об этом сообщается в препринте, опубликованном в репозитории arXiv.

В марте группа ученых опубликовала данные, что прелестные кварки (b-кварки) распадаются на мюоны на 15 процентов реже, чем на родственные мюонам частицы — электроны. Это невозможно объяснить в Стандартной модели, которая предусматривает лишь одно различие между мюоном и электроном, который в 200 раз легче своего «близнеца». Иными словами, прелестные кварки должны с одинаковой частотой распадаться на мюоны и электроны. Однако в тот момент разница между экспериментальными данными и Стандартной моделью составляла три сигмы или три стандартных отклонения, что в физике элементарных частиц недостаточно, чтобы однозначно судить об открытии.

Чтобы физики могли говорить о существовании неизвестной силы, мешающей распаду b-кварков на мюоны, необходимо достигнуть результата в пять сигм, когда вероятность, что различие вызвано случайностью, составит менее одного на миллион. Хотя в новом исследовании не удалось достичь этого порога, ученые наблюдали тот же эффект: распад прелестных кварков на мюоны происходил на 30 процентов реже, чем распад на электроны. Разница между теорией и экспериментом составила примерно два стандартных отклонений или около двух сигм. Иными словами, вероятность статистической ошибки составляет чуть более двух процентов.

По словам ученых, подтвердить или опровергнуть эти данные поможет ввод в строй модернизированного детектора LHCb, который должен будет собрать дополнительные данные и предоставить дополнительную статистику.

Хотя на настоящий день Стандартная модель прошла все экспериментальные проверки, ученые знают, что она является неполной. Она не включает в себя гравитационное взаимодействие и не описывает частицы, которые могли бы объяснить существование темной материи, оказывающей наблюдаемое влияние на обычное вещество во Вселенной. В последнее время накапливается все больше данных о Новой физике за пределами Стандартной модели, однако до сих пор ученые не обнаружили однозначных свидетельств ее существования.