Специалисты из ЦЕРНа перезапускают Большой адронный коллайдер (БАК) после перерыва в работе и ожидают, что будет поставлена точка в научной дискуссии. Она вызвана тем, что в прошлом году была обнаружена загадочная аномалия, которая может указывать на существование пятой силы природы.
«Мы все в ожидании нового невероятного открытия. Оно может быть сравнимо с открытием более чем 10 лет назад бозона Хиггса. Может случится настоящая революция в физике», — говорит Митеш Патель из Имперского колледжа Лондона.
Стандартная модель и прелестные кварки
До сегодняшнего дня, все, что было обнаружено с помощью БАК, соответствовало стандартной модели физики элементарных частиц. Она описывает все, что ученые знают о физических веществах, из которых состоит Вселенная. Но сейчас физики считают, что эта модель не может уже полностью объяснить окружающий мир, особенно это касается природы темной материи.
Данные из прошлогоднего эксперимента показали, что поведение элементарных частиц, которые называются прелестными кварками, невозможно объяснить с помощью стандартной модели.
Подробно об этом эксперименте, а также о том, что такое прелестные кварки уже писал Фокус. Но, если коротко, то эти элементарные частицы должны распадаться на электроны и мюоны с одинаковой частотой. Но эксперимент показал, что прелестные кварки превращаются в мюоны на 15% реже. Это заставило физиков предположить, что существует некая неизвестная науке сила, которая влияет на это. Ученые считают, что таким образом они могут подтвердить существование гипотетических элементарных частиц, которые могут быть частью этой силы и называются лептокварки.
«Если мы подтвердим наличие новой силы природы – это будет настоящий переворот в физике», — говорит Патель.
Новому открытию быть, но нужно больше данных
На данный момент у ученых достаточно данных, чтобы говорить о том, что вероятность существования новой силы достаточно высока. Но для того, чтобы говорить об открытии все еще нужно больше данных, тем более, что сохраняется вероятность того, что эксперимент дал сбой и данные не верны.
«Нужно быть абсолютно уверенными в том, что наши данные правильные и что это новая сила природы», — говорит Патель.
О том, что скоро может появится физика, которую не может объяснить стандартная модель также говорят недавние результаты экспериментов ученых из из Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Фермилаб) в США. Об этом открытии также писал Фокус. Если коротко, то американские физики выяснили, что W-бозон имеет большую массу, чем предсказывает стандартная модель.
«Конечно очень хочется, чтобы во время нового запуска БАК мы смогли подтвердить прошлогодние результаты. Но если вдруг окажется, что мы не открыли новую силу, которая выходит за рамки стандартной модели, это не будет большой неудачей. Просто будет труднее понять в каком направлении двигаться дальше», — говорит Джон Баттерворт из Университетского колледжа Лондона.
После очередного запуска БАК должен будет работать как минимум до 2026 года. Его модернизировали, благодаря чему теперь в ускорителе частиц увеличится частота столкновений этих частиц. Это означает, что теперь у физиков есть больше возможностей обнаружить что-то новое и наблюдать за очень редкими событиями с большей точностью полученных результатов.
