فیزیکدانانی که در آشکارساز LHCb در برخورد دهنده بزرگ هادرون کار می کنند، نکاتی از پدیده ای را یافته اند که نمی توان آن را در چارچوب فیزیک مدرن توضیح داد - مدل استاندارد، که خواص همه ذرات شناخته شده را توصیف می کند.
در ماه مارس، گروهی از دانشمندان داده‌هایی را منتشر کردند که نشان می‌داد کوارک‌های جادویی (ب-کوارک‌ها) 15 درصد کمتر از ذرات مرتبط با میون - الکترون‌ها به میون تجزیه می‌شوند. این را نمی توان با مدل استاندارد توضیح داد، که تنها یک اختلاف بین میون و الکترون را پیش بینی می کند، که 200 برابر سبک تر از "دوقلوی" آن است. به عبارت دیگر، کوارک های جادویی باید به میون ها و الکترون ها با فرکانس یکسان تجزیه شوند. با این حال، در آن لحظه تفاوت بین داده های تجربی و مدل استاندارد سه سیگما یا سه انحراف استاندارد بود که در فیزیک ذرات برای قضاوت قطعی یک کشف کافی نیست.
برای اینکه فیزیکدانان بتوانند در مورد وجود نیروی ناشناخته ای صحبت کنند که در واپاشی کوارک های b به میون ها دخالت می کند، باید به نتیجه ای پنج سیگما دست یافت، در صورتی که احتمال اینکه اختلاف به دلیل شانس باشد کمتر باشد. از یک در میلیون اگرچه مطالعه جدید نتوانست به این نقطه برسد، دانشمندان همین پدیده را مشاهده کردند: کوارک های جادویی 30 درصد کمتر از تجزیه شدن آنها به الکترون به میون ها تجزیه می شوند. تفاوت بین تئوری و آزمایش در مورد دو انحراف معیار یا حدود دو سیگما بود. به عبارت دیگر، احتمال خطای آماری کمی بیش از 2 درصد است.
به گفته دانشمندان، راه اندازی آشکارساز مدرن LHCb به تأیید یا رد این داده ها کمک می کند، که باید داده های اضافی را جمع آوری کند و آمارهای اضافی ارائه دهد.
اگرچه مدل استاندارد تا به امروز تمام آزمایش‌های آزمایشی را پشت سر گذاشته است، اما دانشمندان می‌دانند که این مدل ناقص است. این برهمکنش گرانشی را شامل نمی شود و ذراتی را که می توانند وجود ماده تاریک را توضیح دهند که تأثیر مشاهده شده بر ماده معمولی در جهان را اعمال می کند، توصیف نمی کند. اخیراً اطلاعات بیشتری در مورد فیزیک جدید خارج از مدل استاندارد جمع آوری شده است، اما تاکنون دانشمندان شواهد روشنی از وجود آن پیدا نکرده اند.
همچنین بخوانید:
- فیزیکدانان رکورد کمترین دمای بدست آمده در شرایط آزمایشگاهی را شکستند
- جایزه نوبل فیزیک 2021 به 3 دانشمند برای نظم بخشیدن به هرج و مرج اهدا شد.