Kolejna anomalia w LHCb ujawnia ślady "nowej fizyki"

Nietypowe rozpady kwarków pięknych sugerują po raz kolejny, że w modelu standardowym może czaić się luka. Jednym z możliwych wyjaśnień anomalii jest istnienie nowego, piątego oddziaływania fizycznego.

Model standardowy to fundament współczesnej nauki, porządkujący wiedzę na temat cząstek materii i rządzących nimi oddziaływań. Mimo to, fizycy nie mają złudzeń i od bardzo dawna zdają sobie sprawę, że nasza obecna wiedza na temat mikroświata nie jest kompletna. Model standardowy prędzej czy później czeka więc kapitalny remont, albo wymiana na lepszą, głębszą teorię.

Kolejnej przesłanki wskazującej na "nową fizykę" – wykraczającą poza marginesy modelu standardowego – dostarczyli w ostatnich dniach naukowcy z CERN-u i Cavendish Laboratory, zaangażowani w eksperyment LHCb.

Projekt LHCb jest częścią Wielkiego Zderzacza Hadronów, dedykowaną m.in. analizie przemian kwarków b (bottom lub beauty, czyli spodnich lub pięknych). To jeden z sześciu znanych typów kwarków, jednak w odróżnieniu od kwarków górnych i dolnych, obecnych w jądrach wszystkich atomów, są wyjątkowo masywne, nietrwałe i w zasadzie nie występują poza laboratorium.

Kwark b znika zwykle w przeciągu bilionowej części sekundy, pozostawiając po sobie inne cząstki, w tym elektrony albo identyczne z elektronami, ale znacznie masywniejsze miony. Właśnie w tym miejscu pojawia się problem, ponieważ w zgodzie z obecną wiedzą w rozpadach powinno powstawać tyle samo elektronów i mionów. Pół na pół. Zamiast tego, eksperymenty stale wskazują na wyraźną przewagę tych pierwszych w stosunku 100 do 85.

Jednym z branych w rachubę wyjaśnień tej aberracji jest wmieszanie się w proces dodatkowego, nieznanego dotąd czynnika. Istnieje więc szansa, że obok grawitacji, elektromagnetyzmu, słabego i silnego oddziaływania jądrowego, do podręczników trafi kolejna, piąta siła.

Należy tu podkreślić, że uzyskane rezultaty wciąż nie przekraczają progu pewności, wymaganego do ogłoszenia odkrycia. Mimo to, badacze nie kryją ekscytacji, ponieważ to już kolejna poszlaka wskazująca, że "nowa fizyka" jest na wyciągniecie ręki.

Więcej informacji znajdziesz w źródle: LHCb collaboration, Tests of lepton universality using B0→K0Sℓ+ℓ− and B+→K∗+ℓ+ℓ− decays, LHCb-Paper.