CERN – Standard Model: Το πείραμα LHCb βρίσκει νέα στοιχεία για μια πιθανή απόκλιση από το Καθιερωμένο Πρότυπο

Το πείραμα LHCb βρίσκει προκλητικές ανωμαλίες στον τρόπο με τον οποίο διασπώνται ορισμένα σωμάτια. Εάν επιβεβαιωθούν, θα είναι ένα σημάδι νέων φυσικών φαινομένων που δεν προβλέπονται από το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής. Τα σήματα που παρατηρήθηκαν είναι ακόμη σε οριακή στατιστική σημαντικότητα, αλλά ενισχύουν παρόμοια στοιχεία από προηγούμενες μελέτες. Προσεχή δεδομένα και αναλύσεις ελέγχου θα εδραιώσουν εάν αυτές ο ενδείξεις είναι πράγματι ρήγμα στο Καθιερωμένο Πρότυπο ή μια στατιστική διαταραχή.

Χθες, σε σεμινάριο στο CERN, η συνεργασία LHCb παρουσίασε νέα από καιρό αναμενόμενα αποτελέσματα σε μια ιδιαίτερα διάσπαση μεσονίων B(0) που παράχθηκαν σε συγκρούσεις στο LHC. Το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής προβλέπει την πιθανότητα των περισσότερων πιθανών τύπων διάσπασης των Β(0), και πιθανές ασυμφωνίες με τα δεδομένα θα ήταν ένα σήμα για μια νέα φυσική.

Στη μελέτη, η συνεργασία LHCb έψαχνε στις διασπάσεις των μεσονίων B(0) για ένα υπάρχον καόνιο και ένα ζεύγος ηλεκτρονίων ή μυονίων. Το μυόνιο είναι 200 φορές βαρύτερο από το ηλεκτρόνιο, όμως στο Καθιερωμένο Πρότυπο οι αλληλεπιδράσεις του είναι κατά τα άλλα παρόμοιες με εκείνες του ηλεκτρονίου, μια ιδιότητα γνωστή ως καθολικότητα λεπτονίου (καθολικότητα λεπτονικών αλληλεπιδράσεων των μποζόνιων βαθμίδας). Αυτή η ιδιότητα προβλέπει ότι, μέχρι μια μικρή και υπολογίσιμη επίδραση λόγω της διαφοράς μάζας, ηλεκτρόνια και μυόνια θα έπρεπε να παράγονται με την ίδια πιθανότητα σε αυτή την ειδική διάσπαση B(0). Το πείραμα LHCb βρήκε αντί αυτού ότι οι διασπάσεις που εμπλέκονται μυόνια συμβαίνουν λιγότερο συχνά.

Ενώ το εύρημα ενδεχομένως συναρπάζει, η απόκλιση από το Καθιερωμένο Πρότυπο συμβαίνει στο επίπεδο 2,2 σ έως 2,5 σ, το οποίο δεν είναι αρκετό για να διατυπωθεί ένα οριστικό αποτέλεσμα. Ωστόσο, το αποτέλεσμα είναι ενδιαφέρον επειδή μια πρόσφατη μέτρηση από το LHCb περιλαμβάνει μια σχετική διάσπαση που παρουσιάζει παρόμοια συμπεριφορά.

Παρόλο το μεγάλο ενδιαφέρον, τα στοιχεία αυτά δεν είναι αρκετά για να οδηγήσουν σε μια συμπερασματική δήλωση. Μολονότι μιας διαφορετικής φύσης, υπάρχουν πολλές προηγούμενες μετρήσεις που υποστηρίζουν τη συμμετρία μεταξύ ηλεκτρονίων και μυονίων. Χρειάζονται περισσότερα δεδομένα και περισσότερες παρατηρήσεις παρόμοιων διασπάσεων για να ξεκαθαριστεί εάν τα στοιχεία αυτά είναι απλώς μια στατιστική διαταραχή ή το πρώτο σημάδι για νέα σωμάτια που θα επέκτειναν και θα ολοκλήρωναν το Καθιερωμένο Πρότυπο της σωματιδιακής φυσικής. Ο μετρήσεις που συζητήθηκαν ελήφθησαν χρησιμοποιώντας ολόκληρο το δείγμα της πρώτης περιόδου αξιοποίησης του LHC (γύρος 1). Εάν οι νέες μετρήσεις πράγματι δείχνουν μα νέα φυσική πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, τα περισσότερα δεδομένα που συλλέχθηκαν στον γύρο 2, θα είναι αρκετά για να επιβεβαιώσουν αυτά τα αποτελέσματα.

Πηγή: CERN

Περισσότερα στη δημοσίευση: Lepton universality test probes physics beyond the Standard Model (18 April 2017)