פיזיקאים העובדים בגלאי LHCb במאיץ ההדרונים הגדול מצאו רמזים לתופעה שלא ניתן להסביר במסגרת הפיזיקה המודרנית - המודל הסטנדרטי, המתאר את תכונותיהם של כל החלקיקים המוכרים.
במרץ פרסמה קבוצת מדענים נתונים המראים שקווארקים קסומים (ב-קווארקים) מתפרקים למיואונים בתדירות נמוכה יותר של 15% מאשר לחלקיקים הקשורים למיאון - אלקטרונים. לא ניתן להסביר זאת על ידי המודל הסטנדרטי, שחוזה רק אי התאמה אחת בין המיון לאלקטרון, שהוא קל פי 200 מה"תאום שלו". במילים אחרות, קווארקי קסם חייבים להתפרק למיואונים ולאלקטרונים באותה תדירות. עם זאת, באותו רגע ההבדל בין נתוני הניסוי למודל הסטנדרטי היה שלוש סיגמא, או שלוש סטיות תקן, מה שבפיזיקת החלקיקים לא מספיק כדי לשפוט באופן סופי תגלית.
כדי שפיזיקאים יוכלו לדבר על קיומו של כוח לא ידוע המפריע להתפרקות של קווארקים ב- למיואונים, יש צורך להשיג תוצאה של חמש סיגמא, כאשר ההסתברות שההבדל נובע מקריות תהיה פחותה. מאחד למיליון. למרות שהמחקר החדש לא הצליח להגיע לסימן זה, המדענים הבחינו באותה תופעה: הקווארקים הקסומים התפרקו למיואונים בתדירות נמוכה יותר של 30% מאשר התפרקו לאלקטרונים. ההבדל בין תיאוריה לניסוי היה בערך שתי סטיות תקן, או בערך שתי סיגמא. במילים אחרות, ההסתברות לטעות סטטיסטית היא קצת יותר מ-2%.
לדברי מדענים, הזמנתו של גלאי ה-LHCb המודרני יסייע לאשש או להפריך את הנתונים הללו, אשר יצטרכו לאסוף נתונים נוספים ולספק נתונים סטטיסטיים נוספים.
למרות שהמודל הסטנדרטי עבר את כל הבדיקות הניסיוניות עד כה, מדענים יודעים שהוא לא שלם. הוא אינו כולל את האינטראקציה הכבידתית ואינו מתאר את החלקיקים שיכולים להסביר את קיומו של חומר אפל, שמפעיל את ההשפעה הנצפית על החומר הרגיל ביקום. לאחרונה הצטברו יותר ויותר נתונים על הפיזיקה החדשה מחוץ למודל הסטנדרטי, אך עד כה לא מצאו מדענים עדויות ברורות לקיומו.
קרא גם:
- פיזיקאים שברו את שיא הטמפרטורה הנמוכה ביותר שהושגה בתנאי מעבדה
- פרס נובל לפיזיקה לשנת 2021 הוענק ל-3 מדענים על עשיית סדר בכאוס