Новые измерения показывают, что поведение определенных субатомных частиц расходится с предсказаниями Стандартной модели — теории, доминирующей в физике элементарных частиц последние 50 лет.
Стандартная модель описывает фундаментальные частицы — базовые строительные блоки материи — и четыре основные силы природы: гравитацию, электромагнетизм, слабое и сильное взаимодействия. Несмотря на полвека успешных проверок, физики знают, что эта теория неполная: она не объясняет гравитацию и существование темной материи. Большой адронный коллайдер (БАК), гигантский ускоритель частиц в 27-километровом туннеле под франко-швейцарской границей, создан для поиска брешей в этой теории.
На этот раз физики получили неожиданные результаты в ходе эксперимента LHCb, который специализируется на изучении частиц, содержащих так называемый «красивый» (beauty, b) кварк. Ученые проанализировали распады короткоживущих частиц B-мезонов — состоящих из b-кварка и его «компаньона». В центре внимания оказались крайне редкие процессы с забавным названием «пингвин-распады».
В таком распаде один B-мезон превращается в четыре другие частицы: каон, пион и две более тяжелые «сестры электрона» — мюоны. По форме диаграмм взаимодействия этот процесс когда-то сравнили с силуэтом пингвина — отсюда и необычное название распада. В среднем лишь один из миллиона B-мезонов распадается таким образом, но именно такая редкость делает процесс чувствительным к возможному влиянию пока что неизвестных науке тяжелых частиц.
Проанализировав углы вылета и энергии продуктов распада, а также частоту таких событий, физики обнаружили расхождение с предсказаниями Стандартной модели величиной в четыре стандартных отклонения. Это означает, что вероятность объяснить наблюдаемые результаты простой статистической флуктуацией, если теория полностью верна, составляет примерно один шанс из 16 тысяч.
Источник: hi-tech.mail.ru