O CERN novamente "apalpou" a nova física

A partir De meados até o final do século xx, os físicos desmontado em partes a teoria unificada da física, a uma proposta comum a teoria da relatividade de Einstein. Física de grande obedece a gravidade, mas apenas a física quântica pudesse descrever a fiscalização da pequena. Desde então, continua teórico cabo de guerra entre a gravidade e os outros três fundamentais as interações, até que a física tentam expandir a gravidade ou a física quântica, para que outro possa absorver a outra. A última medição, recebidas com Grande colisor de hádrons, mostram a discrepância entre as previsões do modelo Padrão, que podem insinuar nas novas esferas do Universo, subjacente descrito pela física quântica. Embora para a confirmação destas anomalias são necessários novos testes, a confirmação será significar um ponto de viragem na nossa tão fundamental para a descrição física de partículas, hoje em dia.

Os físicos descobriram que o oxigénio não se decompõem em каон e múon assim, muitas vezes, como exige o modelo Padrão. Eles acreditam que o aumento de poder do Grande colisor de hádrons abrirá uma partícula de um novo tipo, responsável por esta discrepância. Embora a divergência pode causar erros de dados ou a teoria, nesse caso, em vez de uma nova partícula superior do TANQUE será uma benção para vários projetos sobre as boas práticas para a frente de física.

modelo Padrão

O modelo Padrão é bem comprovada fundamental da teoria da física quântica, que descreve três das quatro fundamentais de interação, que acredita-se que controlam a nossa realidade física. As partículas quânticas são de dois tipos principais: os quarks e léptons. Os quarks são amarrados juntos em diferentes combinações, formando partículas como o próton e do nêutron. Os prótons, os nêutrons e os elétrons, como é conhecido, reúnem-se em átomos.

"Лептонное família" tem mais pesados versão do elétron — como o muon e os quarks podem fundir-se em centenas de outros compostos de partículas. Dois deles, o mais inferior e de oxigénio, foram envolvidos neste quântico detetive, o que chamou a atenção de cientistas. B-a maison divide-se em A-histórico, acompanhado мюоном (mu) e anti-мюоном (mu+).

Anomalia

Os Cientistas descobriram a probabilidade de 2,5 sigma, ou de 1 para 80, que, na ausência de efeitos inesperados, ou seja, uma nova física, mais девиантное a distribuição, o que foi observado, será feita em cerca de 1,25% dos casos, diz o professor Spencer Klein, pesquisador sênior do laboratório Nacional Lawrence Berkeley. Klein não estava envolvido no estudo.

Simplificando, a taxa de decaimento de mésons estranhas de quarks no processo de протонных confrontos no TANQUE é menor do que o esperado. "O problema é que com 2,5 sigma dados um pouco, ou um pouco de teoria não, ou há uma alusão a algo além do modelo Padrão", diz Klein. "Eu apostaria em algo um dos dois primeiros".

De acordo com Klein, este desvio é inevitável, dada a grande quantidade de dados que operam computadores em operações com TANQUE. "Com петабайтовыми conjuntos de dados com TANQUE e computadores modernos, somos capazes de produzir grande número de cálculos diferentes de unidades", diz Klein. "O TANQUE emitiu um monte de centenas de resultados. Estatisticamente, alguns deles podem apresentar flutuações de 2,5 sigma". A física de partículas geralmente esperam флуктуацию em 5 sigma, antes de bater o sino.

Estes últimos anormais de vigilância, também, não foram tomadas a partir do teto. "Pergunto-me, então, como essas observações se comparam com outros anormais medidas de processos com a participação de B-mésons, feitos nos últimos anos", diz o dr. Тевонг Yu, co-autor do estudo e pesquisador associado na Universidade de Cambridge. "Essas independentes de medição foram menos puros, mas o mais significativo. No total, a chance de que todos esses tipos de medição desviam do modelo Padrão, de cerca de 1 a 16 000 ou 4 sigma", diz ele.

a Extensão do modelo Padrão

Excluindo estatística ou teórica erros, Тевонг suspeitam de que as anomalias de camuflar a presença de novos partículas, лептокварков ou novos bitola essencial web. Dentro inferiores mésons quantum de excitação de novas partículas podem interferir com o normal da freqüência de decadência. Em seu estudo, os pesquisadores concluíram que o TANQUE pode confirmar a existência de novas partículas e fazer um poderoso atualização no Padrão do modelo no processo.

"Isso seria revolucionário para o nosso fundamental para a compreensão do Universo", diz Тевонг. "Para a física de partículas, isso significaria que nós приподнимаем outra camada da Natureza e continuamos a viagem aos mais elementares de construção de blocos. Isso será importante para a cosmologia, porque ela se baseia em nossas fundamentais da teoria de compreensão do Universo primordial. A interação entre космологией e a física de partículas foi muito proveitosa no passado. Quanto à matéria escura, se ela ocorre da mesma um novo sistema de física do setor, que contenha лептокварк, poderíamos também encontrar o seu traço".

Conhecimento — poder

Até agora, os cientistas com TANQUE observaram apenas os fantasmas de anomalias e намекающие as partículas existentes em altos níveis de energia. Para provar a sua existência, физикам "precisa confirmar a evidência indireta, e, para isso, é preciso esperar até que o experimento LHCb não coletar mais dados sobre распадах B, para fazer medições mais precisas", diz Тевонг. "Nós também recebemos independente de confirmação, com outra experiência, Belle II, o que vai fazer-se sentir nos anos seguintes. Depois de tudo isso, se a medidadecai B ainda vai divergir com as previsões do modelo Padrão, teremos a certeza de que aqui você joga algo fora do modelo Padrão".

Para definir a existência de novas partículas, a física deve produzi-los, assim como inferiores de oxigénio ou a partícula de Higgs, e observar o seu colapso. O fato de que eles não viram tais exóticas partículas no TANQUE (por enquanto), o que significa que elas podem ser muito graves e para a sua produção precisa de mais energia.

um salto Quântico para o TANQUE

Uma Pesquisa de novas partículas no TANQUE não depende de expectativas. A probabilidade de observar novos fenômenos diretamente proporcional à quantidade de partículas de morrer em colisões. "O que mais aparece partícula, maior a chance de que nós note desejado em meio a uma multidão de outros eventos nestes confrontos", explica Тевонг. A busca de novas partículas, ele compara a encontrar uma agulha no стогу de feno; é mais fácil encontrar uma agulha em стогу de feno, que é recheado de иголками.

Se a anomalia a ser confirmado, o modelo Padrão teria de mudar. No entanto, aumentar e a escala de energia, que vão orientar a próxima geração de коллайдеров. Talvez, e até de matéria escura chegar. Serendipidade, combinamos todas essas interações entre diferentes anomalias em um único e elegante teoria.