У ЦЕРНі вперше побачили розпад, що трапляється раз на десять мільярдів

Відредаговано: Svitlana Velhush

На Великому адронному колайдері фізики експерименту LHCb вперше отримали переконливі свідчення надрідкісного розпаду нейтрального B-мезона. Частинка, що складається з b-кварка та d-антикварка, перетворилася на пару мюонів — подія, яка за передбаченнями Стандартної моделі відбувається лише один раз на десять мільярдів розпадів таких мезонів.

Пошук тривав понад сорок років. Перші верхні межі на ймовірність процесу встановили ще в 1984 році на експерименті CLEO. Відтоді вчені з різних колаборацій намагалися вловити сигнал, але він залишався прихованим у величезному фоні зіткнень протонів. Лише після модернізації детектора LHCb у 2024 році, що дозволила збирати дані в п'ять разів швидше, та об'єднання нових даних 2024–2025 років із попередніми запусками значущість сигналу сягнула 3,2 стандартних відхилень.

Це вже не просто натяк, а перше свідчення, отримане в межах одного експерименту. Для повноцінного відкриття потрібно п'ять сигма, однак 3,2 сигма достатньо, щоб заявити: процес побачено. Результат цілком узгоджується з розрахунками Стандартної моделі й водночас звужує простір для гіпотез про нові частинки за її межами.

Паралельно колаборація уточнила параметри частішого, але теж рідкісного розпаду Bs-мезона на пару мюонів. Точність вимірювання стала рекордною, а виміряний час життя частинки збігся з теоретичним передбаченням. Такі процеси слугують своєрідним збільшувальним склом: будь-яке відхилення від передбачень могло б указати на існування нових сил або частинок на масштабах, недоступних прямому народженню на колайдері.

Для звичайної людини ці цифри означають, що фундаментальні закони природи перевіряються з безпрецедентною точністю. Кожен підтверджений рідкісний розпад зміцнює довіру до Стандартної моделі й водночас готує ґрунт для наступного кроку — пошуку тих самих відхилень, які відкриють «зептовсесвіт» нових явищ.

2 Перегляди

Джерела

  • Физики впервые зафиксировали свидетельства чрезвычайно редкого распада мезона

Коментарі

Знайшли помилку чи неточність?Ми розглянемо ваші коментарі якомога швидше.