Наука26 април 2022

ЦЕРН пред прага на второ революционно откритие след Хигс бозона

Лептокварките могат да преобърнат досегашните постулати във физиката

Симулационен образ на генериране на Хигс бозон, илюстрация: Wikimedia.org

Експертите от ЦЕРН (Европейския център за ядрени изследвания) рестартират Големия адронен колайдер (LHC) след прекъсване в работата и очакват научните дискусии да приключат. Причината е, че миналата година беше открита мистериозна аномалия, пише The Guardian.

"Всички чакаме едно невероятно ново откритие. То може да бъде сравнимо с откриването на Хигс бозона преди повече от 10 години. Може да има истинска революция във физиката", казва Митеш Пател от Imperial College London.

Стандартният модел и странните кварки

До днес всичко, което беше открито с LHC, беше в съответствие със стандартния модел на физиката на елементарните частици. Досега описаното беше в рамките на това, което учените знаят за физическите вещества, изграждащи Вселената. Но физиците са на мнение, че този модел вече не може напълно да обясни света около нас, особено когато става въпрос за природата на тъмната материя.

Данните от миналогодишния експеримент показаха, че поведението на елементарните частици, наречени странни кварки, не може да бъде обяснено със стандартния модел. Тези елементарни частици трябва да се разпадат на електрони и мюони с една и съща честота. Но експериментът показа, че странните кварки се превръщат в мюони с 15% по-рядко. Това накара физиците да допуснат, че съществува някаква сила, непозната на науката, която влияе върху тези процеси. Учените смятат, че по този начин могат да потвърдят съществуването на хипотетични елементарни частици, които вероятно са част от тази сила. Наречени са лептокварки.

„Ако потвърдим наличието на нова сила в природата, това ще бъде истинска революция във физиката“, казва Пател.

Ще има ново откритие, но са необходими повече данни

В момента учените разполагат с достатъчно данни, за да кажат, че вероятността за съществуване на нова сила е доста висока. Но за да се говори за категорично откритие, са необходими повече данни, особено след като все още съществува възможността експериментът да се провали и информацията да не е напълно вярна. „Трябва да сме абсолютно сигурни, че нашите данни са верни и че това е нова сила на природата“, казва Пател.

Фактът, че скоро може да се появи физика, която стандартният модел не може да обясни, изплува през октомври миналата година с последните резултати от експерименти на учени от Националната ускорителна лаборатория „Енрико Ферми" (Fermilab) в САЩ. Американски физици откриха, че W-бозонът има по-голяма маса, отколкото предвижда стандартният модел.

„Разбира се, ние искаме реално да можем да потвърдим резултатите от миналата година когато LHC стартира отново. Но ако се окаже, че не сме открили нова сила, която е отвъд стандартния модел, това няма да е голям провал. Просто ще бъде по-трудно да се разбере в каква посока да се движим по-нататък", казва Джон Бътъруърт от University College London.

След като отново бъде задействан, вече модернизираният и усъвършенстван LHC ще трябва да работи поне до 2026 г. Това означава, че физиците ще имат повече възможности да открият нещо ново и да наблюдават много редки събития с по-голяма точност на получените резултати.