Физики, возможно, наконец-то обнаружили первое свидетельство того, что Стандартная модель элементарных частиц неполна.
Учёные, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), провели эксперименты с целью найти первое свидетельство редкого процесса, в котором бозон Хиггса распадается на Z-бозон и фотон. Для этой цели были объединены усилия команд, работающих на детекторах ATLAS и CMS.
Стандартная модель предсказывает, что, если бозон Хиггса имеет массу около 125 млрд электронвольт, примерно в 0,15% случаев он распадается на Z-бозон и фотон. При этом некоторые теории, ответственные за расширение Стандартной модели, предсказывают иные показатели. И эксперимент на БАК также показал совсем иные данные: указанный распад происходит в 6,6% случаев. То есть имеется расхождение с тем, что прогнозирует Стандартная модель, в 44 раза! Это как раз является пусть косвенным, но всё же доказательством в пользу теорий, расширяющих Стандартную модель.
Сам процесс распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон аналогичен распаду на два фотона в том смысле, что в этих процессах бозон Хиггса не распадается непосредственно на указанные пары частиц, что было бы весьма просто зафиксировать и интерпретировать. Вместо этого распад происходит через промежуточную «петлю» «виртуальных» частиц, которые появляются и исчезают и не могут быть обнаружены напрямую. Именно среди этих виртуальных частиц и могут скрываться новые, не входящие в Стандартную модель.
Нужно отметить, что на самом деле сейчас учёные лишь по-новому обработали данные, полученные ещё в период с 2015 по 2018 год, объединив информацию из двух основных детекторов БАК.