Физики Большого адронного коллайдера поймали распад, который пока согласуется с предсказаниями теории. Казалось бы, где тут сенсация? Но именно в таких измерениях однажды может обнаружиться место, где известная нам физика даст трещину.
Речь о распаде Bd → μμ. Частица с «прелестным» b-кварком внутри (b-кварк — тяжёлый родственник кварков обычного вещества) распадается на два мюона, утяжелённых собратьев электрона. Случается это примерно с одной такой частицей из 10 миллиардов. Для масштаба: если бы каждую секунду рождалась одна «прелестная» частица, нужного распада пришлось бы ждать в среднем около трёхсот лет. Охота за ним шла больше 40 лет, но надёжных следов не находил ни один эксперимент — до обновлённого детектора LHCb в ЦЕРНе.
Зачем вообще искать такую редкость? Представьте весы. На грузовых лишний грамм потеряется, а на ювелирных сразу бросится в глаза. С распадами то же самое: чем реже процесс, тем чувствительнее он к влиянию неизвестных частиц. Они могут менять его частоту, даже если сами слишком малы, чтобы коллайдер разглядел их напрямую. Поэтому распад называют «золотым каналом» для поиска новой физики, а точные замеры позволяют проверять на прочность Стандартную модель — нашу лучшую на сегодня теорию элементарных частиц.
Цель — так называемая Зептовселенная: мир масштабом в зептометр, миллиардную долю триллионной доли метра. Туда пока никто не заглядывал, и там могут прятаться частицы и силы, которых в Стандартной модели нет.
Важная оговорка: результат набрал 3,2 сигмы. Сигма показывает, насколько маловероятно, что сигнал — случайная флуктуация. Этого достаточно, чтобы говорить о первом свидетельстве распада, а для официального «открытия» в физике частиц нужно пять сигм.
Эксперимент будет копить статистику до начала 2030-х, следующий запланированный апгрейд может ускорить сбор данных ещё в 10 раз, а под коллайдер следующего поколения High Luminosity LHC уже планируют новый эксперимент. И, возможно, однажды очередное «совпадение с теорией» перестанет совпадать.
Комментарии