CERN, autor obrázku: Maximilien Brice (CERN), licence obrázku Creative Commons Attribution-Share Alike 3.0 Unported (https://creativecommons.org/licenses/by-sa/3.0/deed.en)

Data z CERNu naznačují existenci zcela nových částic

Nerovnováha mezi elektrony a miony, leptokvarky a částice Z prime. Experimenty LHCb na velkém hadronovém urychlovači v CERNu posilují možnost, že existují dosud neznámé částice, s nimiž standardní model nepočítá.

Samotný výsledek experimentů je založen na rozpadu kvarků b (bottom/beauty, spodní/krásný). Podle teorie by výsledkem měly být stejně často elektrony jako miony (záporně nabité leptony, které se od elektronů liší vyšší hmotností). Již v roce 2014 ale data z těchto srážek ukázala, že elektrony vznikají z neznámých příčin častěji. Jediným známým vysvětlením takové asymetrie je to, že by do reakcí vstupovaly nějaké dosud neznámé částice nebo síly.
Podobným anomálií se ale ve výsledcích pokusů tohoto typu objevuje celá řada a rozhodně neznamenají jistotu. Zbývá vždycky shromáždit více dat a zjistit, zda se tím anomálie posílí, nebo naopak zeslabí. V letech 2015–2019 byla prováděna další měření a odchylka přetrvávala víceméně konstantně. Právě oznámený výsledek zahrnující data od r. 2017 vedl ale už k posílení odchylky, původní závěr o existenci dosud neznámých částic je tím pravděpodobnější. Data byla mimochodem testována „slepě“, tak, aby vědci nemohli vědět, co a kam výsledek posouvá, viděli až finální čísla.
Mitesh Patel, částicový fyzik z Imperial College London a jeden z vedoucích experimentu (další zapojené instituce: University of Bristol, University of Cambridge), uvádí, že jde nejspíš o tu nejdůležitější věc, kterou během své 20leté vědecké kariéry udělal. Na každých 100 rozpadů kvarku b za vzniku elektronu připadá pouze 85 mionů. Pravděpodobnost anomálie změřená statistickými testy je nyní nad třemi sigma (tj. pravděpodobnost náhody pouze 1 : 1 000). Je to už solidní „důkaz“, i když za zcela spolehlivou hladinu pravděpodobnosti se v tomto oboru fyziky považuje až 5 sigma (1 : 3,5 milionu).
Jak vše vysvětlit? Jednou z možností je hypotetický leptokvark. Viz také: Leptokvarky opět nenalezeny
Druhým řešením by byla existence částic Z prime (boson Z′), což by byla základní částice a nosič zcela nové interakce. Tato síla by byla extrémně slabá, proto jsme ji dosud nepozorovali. Jednou z jejích vlastností by bylo to, že s elektrony a miony interaguje jinak.
Samozřejmě – lze to brát i tak, že na urychlovačích se provádí tolik experimentů, že to, že některé (i opakovaně) vyjdou divně, je vlastně i pravděpodobné. Také nelze nikdy zcela vyloučit, že v uspořádání experimentu nebo interpretaci dat je nějaká systematická chyba. Možné potvrzení výsledků z CERNu by mohl přinést experiment Belle II v Japonsku. Očekává se, že samotný experiment LHCb začne sbírat nová data příští rok po upgradu detektoru.
Mimořádná tvrzení vyžadují mimořádné důkazy, nicméně z hlediska hledání fyziky za standardním modelem jsou aktuální výsledky z CERNu rozhodně velmi nadějné.

Test of lepton universality in beauty-quark decays, arXiv:2103.11769 [hep-ex] arxiv.org/abs/2103.11769
Zdroj: Imperial College London (Hayley Dunning) / Phys.org, The Conversation (Harry Cliff, Konstantinos Alexandros Petridis, Paula Alvarez Cartelle) a další

Interakcí těžkých iontů vytvořili páry elektron-pozitron

Plus potvrzení dvojlomu vakua. Experiment ukázal vznik hmoty (klidové hmotnosti) z kinetické energie – nebo …

2 comments

  1. To je logické, žádný formální systém nepopíše přírodu zcela. I obyčejná speciální relativita (STR) nedokáže přírodu popsat z hlediska soustavy pohybující se rychlostí c. Nedokáže popsat foton bez konstanty h, která ale do STR nepatří. Zbývá jen doufat, že někdo zase nevymyslí tu pravou „teorii všeho“, která bude „správná“ protože naše experimenty již nebudou technicky stačit na důkaz její neúplnosti. On totiž vědecký fanatismus podporuje fanatismus obecně a tak se následně můžeme dostat k představě té „pravé víry“.

  2. Mě teď zaujala spíše teorie pulzujícího vesmíru, jednoduše, Feymanova rovnice byla zjednodušena chybně. Jaký na to máte názor?
    Velmi zajímavá přednáška z 22.3.2021.
    youtube com/watch?time_continue=4348&v=qETMbvwBgM4&feature=emb_title
    vesmir cz/cz/o-nas/autori/v/vavrycuk-vaclav.html
    researchgate net/profile/Vaclav-Vavrycuk

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Používáme soubory cookies pro přizpůsobení obsahu webu a sledování návštěvnosti. Data o používání webu sdílíme s našimi partnery pro cílení reklamy a analýzu návštěvnosti. Více informací

The cookie settings on this website are set to "allow cookies" to give you the best browsing experience possible. If you continue to use this website without changing your cookie settings or you click "Accept" below then you are consenting to this.

Close