Υποψίες νέας φυσικής από το πείραμα LHCb

Posted on 07/06/2014

0


LHCb_detectorΤο πείραμα LHCb είναι ένα από τα τέσσερα μεγαλύτερα πειράματα που διεξάγονται στον LHC, τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (τα άλλα μεγάλα πειράματα είναι τα ATLAS, CMS και ALICE).
Οι ερευνητές του πειράματος LHCb, σε συνέδριο που πραγματοποιείται στην Νέα Υόρκη, παρουσίασαν τα πρόσφατα αποτελέσματά τους πίσω από τα οποία θα μπορούσε να κρύβεται νέα φυσική.

Τι περίεργο έδειξε το πείραμα LHCb;

Το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων προβλέπει ότι τα μέλη της οικογένειας των λεπτονίων, το ηλεκτρόνιο, το μιόνιο και τα σωματίδιο τ διαφέρουν μόνο ως προς τις μάζες τους. Αν εξαιρέσει κανείς τις αλληλεπιδράσεις τους με το μποζόνιο Higgs, σε όλες τις άλλες περιπτώσεις συμπεριφέρονται σαν να είναι το ίδιο σωματίδιο αλλά με διαφορετική γεύση (κβαντικός αριθμός που χαρακτηρίζει τους διαφορετικούς τύπους λεπτονίων), κάτι που όμως φαίνεται να μην παίζει ρόλο. Σε ενέργειες πολύ μεγαλύτερες από τη μάζα του λεπτονίου τ, συμπεριφέρονται πανομοιότυπα και όταν προκύπτουν από διασπάσεις άλλων σωματιδίων παράγονται σε ίσες ποσότητες.

Η ανάλυση των δεδομένων του πειράματος LHCb έδειξε ότι τα λεπτόνια παραβιάζουν τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου όταν προκύπτουν από διασπάσεις Β μεσονίων, σωματίδια που συνίστανται από b quarks (bottom quark = κουάρκ πυθμένας ή χαμηλό κουάρκ). Και αυτό θα μπορούσε να ερμηνευθεί με νέα φυσική. Συνήθως αυτά τα σωματίδια με το που δημιουργούνται διασπώνται σχεδόν αμέσως σε ελαφρά αδρόνια. Αλλά σε πολύ σπάνιες περιπτώσεις, διασπώνται και σε λεπτόνια. Το LHCb κατέγραψε διασπάσεις στις οποίες παράγονται ηλεκτρόνια και μιόνια.

Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο ο αριθμός των παραγομένων ηλεκτρονίων θα έπρεπε να είναι ίσος με τον αριθμό των μιονίων. Αντ’ αυτού παρατηρήθηκε αυξημένη κατά 25% η παραγωγή ηλεκτρονίων.

Αν αυτά τα αποτελέσματα επιβεβαιωθούν και στην επανάληψη των μετρήσεων που θα πραγματοποιηθεί σύντομα, τότε θα έχουμε ένα αναμφισβήτητο σημάδι φυσικής πέραν του Καθιερωμένου Προτύπου.

Σύμφωνα με τον Michel De Cian, από το Πανεπιστήμιο της Χαϊδελβέργης, ο οποίος παρουσίασε τα αποτελέσματα της ανάλυσης στο συνέδριο της Νέας Υόρκης, «αν αυτή η διαφορά συνεχίσει να εμφανίζεται στις μετρήσεις, τότε θα έχουμε την απόδειξη ύπαρξης ενός νέου σωματιδίου που θα μοιάζει με το μποζόνιο Ζ».

Πάντως η μέχρι στιγμής στατιστική του πειράματος LHCb δεν είναι επαρκεί ώστε να επιβεβαιώσει τις ενδείξεις νέας φυσικής.
www.symmetrymagazine.org

Ετικέτα: