Modelul De Domnie Al Fizicii Ar Putea Fi În Cele Din Urmă Detronat?

{h1}

Rezultatele combinate de la două masive de atomi ar putea dezvălui primele defecte ale modelului fizic domnesc pentru a descrie particule subatomice.

Nota editorului: Această poveste a fost actualizată vineri, 11 septembrie, la 14:45. E.T.

Problema se produce în lumea ordonată a fizicii subatomice.

Noi dovezi de la cel mai mare zdrobitor de atomi din lume, Marele Colizor de Hadron din Geneva, Elveția, sugerează că anumite particule minuscule subatomice numite leptoni nu se comportă așa cum se aștepta.

Până în prezent, datele nu fac decât să sugereze aceste leptonuri de comportament greșit. Dar, dacă mai multe date își confirmă comportamentul ascendent, particulele ar reprezenta primele fisuri ale modelului fizic domnesc pentru particule subatomice, spun cercetătorii. [Vezi fotografiile celui mai mare Atom Smasher din lume]

Model de domnie

Un model unic, numit Modelul standard, guvernează lumea bizară a micuțului adolescent. Acesta dictează comportamentul fiecărei particule subatomice, de la neutrinii fantomă la căutatul boson Higgs (descoperit în 2012), ceea ce explică modul în care alte particule își capătă masa. În sute de experimente de-a lungul a patru decenii, fizicienii au confirmat din nou, că modelul standard este un predictor precis al realității.

Dar Modelul Standard nu este imaginea de ansamblu a modului în care funcționează universul. În primul rând, fizicienii nu au găsit o modalitate de a reconcilia microcosmosul modelului standard cu teoria relativității generale a lui Einstein, care descrie modul în care masa distruge spațiul-timp pe o scară mai mare. Și nici o teorie nu explică substanța misterioasă numită materie întunecată, care constituie cea mai mare parte a materiei universului, totuși nu emite lumină. Așadar, fizicienii au fost la vânătoare pentru orice rezultate care să contravină premiselor de bază ale modelului standard, în speranța că ar putea dezvălui o fizică nouă. [Dincolo de Higgs: 5 alte particule care pot să apară în univers]

Fisuri în fundație

Este posibil ca fizicienii să fi găsit o astfel de contradicție la Colizorul de Hadroni Mari (LHC), care accelerează grinzile împachetate cu protoni în jurul unui inel subteran de 17 mile (27 kilometri) lung și le distrug unul în altul, creând un duș de particule de scurtă durată..

În timp ce trece prin ciorba de alfabet a particulelor de scurtă durată, oamenii de știință cu experimentul de frumusețe al LHC (LHCb) au observat o discrepanță în cât de des mezoanele B - particule cu masă de cinci ori mai mare decât ale protonului - au descompus în alte două tipuri de particule similare electronilor, numite tau lepton și muon.

Oamenii de știință din LHCb au observat leptoni ușor mai mult decât se așteptau, despre care au raportat pentru prima dată la începutul acestui an. Dar acel rezultat a fost foarte preliminar. Doar din datele LHCb, a existat o șansă ridicată - aproximativ 1 din 20 - ca o schemă statistică să poată explica rezultatele.

„Acesta este un mic indiciu și nu ai fi fost extrem de încântat până când nu vezi mai mult din asta”, a spus Hassan Jawahery, un fizician de particule la Universitatea din Maryland din College Park, care lucrează la experimentul LHCb.

Dar aceeași discrepanță în raportul tau-lepton-muon s-a redus înainte, la experimentul BaBar de la Universitatea Stanford, care a urmărit căderea electronilor care se ciocneau cu partenerii lor antimateri, pozitronii.

Cu ambele surse de date combinate, șansele ca discrepanța tau-lepton-muon să fie un produs secundar al întâmplării întâmplătoare scade semnificativ. Noile rezultate sunt la un nivel de certitudine de „4 sigma”, ceea ce înseamnă că există o șansă de 99,993 la sută, discrepanța dintre leptonele tau și muoni reprezintă un adevărat fenomen fizic și nu este un produs secundar al întâmplării întâmplătoare, au raportat cercetătorii în sept. 4 în revista Physical Review Letters. (În mod obișnuit, fizicienii anunță descoperiri mari, precum cea a bosonului Higgs, când datele ating un nivel de semnificație de 5 sigma, ceea ce înseamnă că există o șansă de 1 în 3,5 milioane ca această constatare să fie o problemă statistică.)

„Valorile lor sunt complet în linie cu ale noastre”, a spus Vera Luth, fizician la Universitatea Stanford din California, care a lucrat la experimentul BaBar. „Suntem în mod evident încântați că nu pare o fluctuație totală. S-ar putea să fie corect.”

Ciudate lumi noi?

Desigur, este încă prea devreme pentru a spune cu certitudine absolută că se întâmplă ceva pește în lumea celor mici. Dar faptul că rezultatele similare au fost găsite folosind modele experimentale complet diferite, determină descoperirile LHCb, a spus Zoltan Ligeti, un fizician teoretic la Lawrence Berkeley Laboratorul Național din California, care nu a fost implicat în experimentele actuale. În plus, fabrica B din cadrul experimentului KEK-B care a distrus atomii din Japonia a găsit o deviație similară, a adăugat el.

Dacă fenomenul pe care l-au măsurat ar rezista la testări suplimentare, „implicațiile pentru teorie și modul în care vedem lumea ar fi extrem de substanțiale”, a spus Ligeti la WordsSideKick.com. „Este cu adevărat o abatere de la Modelul Standard într-o direcție la care majoritatea oamenilor nu s-ar fi așteptat”.

De exemplu, unul dintre concurenții de vârf pentru a explica materia întunecată și energia întunecată este o clasă de teorii cunoscute sub numele de supersimetrie, care presupune că fiecare particulă cunoscută are un superparten cu caracteristici ușor diferite. Dar cele mai populare versiuni ale acestor teorii nu pot explica noile rezultate, a spus el.

Cu toate acestea, noile rezultate nu sunt încă confirmate. Asta va trebui să aștepte până când echipa începe să analizeze datele din cea mai nouă rulare a LHC, care a ridicat până la aproape dublarea nivelului de energie în aprilie, a spus Jawahery.

"Incertitudinile sunt încă mari și am dori să ne descurcăm mai bine", a spus Luth. "Sunt sigur că LHCb va face asta."

Nota editorului: Această poveste a fost actualizată pentru a corecta descrierea mesonului B. Are o masă de aproximativ cinci ori mai mare decât masa unui proton și nu este un purtător de forță.

Urmați Tia Ghose pe Stare de nervozitateși . Urma Știința în direct @wordssidekick, Facebook. Articolul original pe Știința în direct.






Descoperiri Științifice

Cercetare


Science News


Cum Funcționează Hum
Cum Funcționează Hum

Cum S-A Format Golul California Atât De Repede?
Cum S-A Format Golul California Atât De Repede?

Modelul De Utilizare A Internetului Poate Indica Depresia
Modelul De Utilizare A Internetului Poate Indica Depresia

Fotografii: Figurină Neolitică Veche De 5.000 De Ani
Fotografii: Figurină Neolitică Veche De 5.000 De Ani

Galerie De Imagini: Catalogul Creaturilor Ciudate Ale Mării
Galerie De Imagini: Catalogul Creaturilor Ciudate Ale Mării


RO.WordsSideKick.com
Toate Drepturile Rezervate!
Reproducerea Oricăror Materiale Permise Prostanovkoy Doar Link-Ul Activ La Site-Ul RO.WordsSideKick.com

© 2005–2020 RO.WordsSideKick.com