Физики, работающие на Большом адронном коллайдере, сообщили о необычной аномалии, которая может стать самым серьезным намеком на существование новой физики за последние десятилетия. Эксперимент LHCb обнаружил, что редкий распад B-мезонов происходит не совсем так, как предсказывает Стандартная модель.
Расхождение достигло статистической значимости около 4σ. Это еще не открытие, но вероятность того, что результат возник случайно, составляет примерно 1 к 16 тысячам. Более того, похожую картину начинают видеть и другие эксперименты, что делает ситуацию еще более интригующей.
Что это значит простыми словами
Стандартная модель сегодня считается лучшей теорией элементарных частиц. Она с огромной точностью описывает почти все известные взаимодействия. Однако ученые давно знают, что она неполна. Например, она никак не объясняет темную материю, темную энергию и не объединяет гравитацию с квантовой механикой.
Чтобы найти трещины в этой теории, физики изучают чрезвычайно редкие процессы. Один из них называется электрослабым "пингвиньим" распадом. Несмотря на забавное название, к птицам он отношения не имеет. Так исторически назвали особый тип квантовых процессов, в которых частица распадается через очень сложную цепочку виртуальных частиц.
Такие распады происходят настолько редко, что из миллиона B-мезонов нужным образом распадается примерно один. Именно поэтому они очень чувствительны к влиянию неизвестных частиц. Если где-то в этих квантовых процессах участвует новая частица, даже если ее невозможно создать напрямую, она может слегка изменить вероятности распада или направление разлета продуктов.
Именно это сейчас и наблюдает эксперимент LHCb. Измерения систематически расходятся с расчетами Стандартной модели примерно на четыре стандартных отклонения. До официального открытия физикам требуется достичь уровня 5σ, который соответствует вероятности случайной ошибки примерно один раз на несколько миллионов экспериментов. Поэтому говорить о новой физике пока рано, но интрига очень серьезная.
Мое мнение
На мой взгляд, именно такие новости являются самыми интересными в современной физике. Они не обещают сенсацию завтра и не заявляют, что "учебники придется переписывать". Наоборот, ученые действуют очень осторожно и годами проверяют каждый подозрительный результат.
Но если эта аномалия выдержит проверку и достигнет уровня открытия, последствия могут оказаться огромными. Это будет означать, что в природе существуют частицы или взаимодействия, которых нет в Стандартной модели. Возможно, именно они помогут приблизиться к объяснению темной материи или других фундаментальных загадок Вселенной.
Впрочем, история физики знает немало случаев, когда красивые аномалии исчезали после накопления новых данных. Поэтому сейчас это не открытие новой физики, а, пожалуй, самый многообещающий намек на нее за последние годы.