幾年來,歐洲核研究組織(CERN)的物理學家一直在進行里程碑式的實驗,記錄了數十十億個顆粒,希望能抓住一些奇怪的球。他們終於有了一些有趣的結果。
這個實驗,稱為Na62,研究人員建造並破壞了稱為Kaons的夸克對,尋找一個十分之一的事件的例子,可以驗證一些預測標準型號粒子物理。去年他們找到了一個。現在他們添加了另一個可能的兩個。
這些發現是在最近的一個CERN研討會並基於2017年收集的數據;上一年收穫的數據量十倍。
對於Na62來說,這是一個堅實的開始。但是,要對他們的結果充滿信心,團隊將至少需要更多的示例,即帶積極的kaon(k+)腐爛成正負電荷和中微子 - 抗抗細胞抗酸對。
好的,這並不是您的座位科學的邊緣。但是,這個粒子彩票的目標可能使它值得。因此,讓我們跳過未來,回到這個基於加速器的實驗的備受期待的結論。
有兩個潛在的結果。首先是,瘋狂的稀有K+衰減發生的頻率與粒子物理學的標準模型一樣頻繁。經過驗證的模型,一切都很好。
第二種可能性可能是更令人興奮的。在將帶正電對的夸克對重組成組合到其他粒子的統計數據上的統計數據後,研究人員可能會發現某些東西不會加起來。
標準模型當前沒有解釋諸如暗物質之類的東西, 為什麼物質和反物質在早期的宇宙中未能彼此消滅,或者為什麼有質量的差異某些基本粒子。
因此,發現畢竟它的預測不是很好,我們可以精確地測試的東西……很可能為標準模型v2.0鋪平了道路。
使用這種奇怪的夸克婚姻不是一個任意的決定。首先,Kaons在建立標準模型的物理學方面發揮了關鍵作用。因此,如果我們對這些粒子夥伴關係的行為方式遇到了一些問題,那將產生一些嚴重的後果。
“這種kaon衰減過程被稱為'黃金通道',因為在標準模型中非常稀有並得到了很好的預測,”伯明翰大學物理學家說NA62發言人克里斯蒂娜·拉澤羅尼(Cristina Lazzeroni)。
“捕獲非常困難,並且對尋找新物理學的科學家保持著真正的希望。”
為了使您對實驗需要多少努力有一個小的了解,這是它們的過程:使用強大的同步加速器將超速的質子射入由金屬鈹製成的靶標。
在由此產生的大約十億個顆粒的大屠殺中,少數變成了Kaons,實際上大約有60,000,000。這些被引導進行分析以進行分析,以挑出罕見的一個或兩個變成有點不同的跡象。
由於影響了這種高精度方法的偏見的較高風險,該實驗具有盲期階段,研究人員在他們期望找到最重要的信號的地區進行歸宿之前分析了整個粒子衰變領域。
通過對這種罕見過程的頻率進行限制,並將其與應該發生的頻率進行比較,物理學家可以以極高的精度測試數學。
到目前為止,有證據表明K+將成為一把錐子,中微子在每1000億個腐爛中,最多24.4個抗毒劑,這仍然符合標準模型的預測每1000億次8.4次。
但是狩獵還沒有結束。到目前為止,盒子中只有三個不尋常的K+衰減事件,我們將需要在判決之前分析更多的粒子碰撞。
從去年開始剩下的數據可以進行分析,但是我們需要等到2021年才能再次加強他們的超級質子對撞機。
即使標準模型拒絕讓步,在這樣的實驗中,幾乎沒有浪費。
“新結果仍然有限,但已經使我們能夠開始對一些新的物理模型進行約束,”Lazzeroni說。