
在世界上最大的原子粉碎机上工作的科学家在他们的数据中发现了一种奇怪的模式,而当前的自然定律无法解释。
四个巨大的对撞机实验之一正在运行大型强子对撞机(LHC)在日内瓦,发现所谓的美容夸克(或底部夸克)并没有按照我们应根据我们对物质基本构建块相互作用的最佳理论的方式表现出来的方式:t他的标准型号。
如果古怪的粒子行为是真实的,而不仅仅是某种随机发生,它对物理学家对物质的理解和控制宇宙的基本规则具有很大的影响。它可能导致发现新的自然的基本力量,或更深入的理论代替标准模型。
“当我们第一次看结果时,我们实际上在发抖,我们很兴奋。我们的心确实跳得更快。”伦敦帝国帝国学院的米特什·帕特尔(Mitesh Patel)是从事实验的主要物理学家之一,在一份声明中说。“现在说这是否确实是与标准模型的偏差为时过早,但是潜在的含义使得这些结果是我在该领域20年来最令人兴奋的事情。到这里是一段漫长的旅程。”
在LHC(一个17英里长(27公里)的地下环)内部,质子在近速近速时拉链,然后互相猛击。结果?这些碰撞形成了新的,有时是异国情调的颗粒。这些质子的速度越快,它们的能量就越多。而且它们拥有的能量越多,所产生的颗粒就越大。像LHC这样的原子粉碎器通过寻找较重的颗粒通常是短暂的,并立即分解成较轻的颗粒,从而检测出可能的新颗粒。
LHC的目标之一是测试标准模型,即数学框架物理学家用来描述宇宙中所有已知的基本粒子及其相互作用的力。尽管自1970年代中期以来,该模型一直以其最终形式出现,但物理学家对此并不满意,并且一直在寻找测试它的新方法,如果幸运的话,它会使它失败。
这是因为该模型尽管是我们最全面和最准确的粒子物理学,但包括巨大的间隙,使其完全无法解释重力的来源,什么暗物质是由反物质在宇宙中。
该模型还预测,当较重的颗粒分解时,它们应该像较重的表弟Muon一样频繁地分解为电子。这是因为标准模型认为MUON与电子完全相同,除了Muon大约重200倍。他们两个与tau粒子一起构成了一个粒子动物园中非常亲密的家族,称为钩子。
但是自2014年以来,物理学家观察粒子在LHCB上的衰变表示,它们一直在建立巨大的图片,涉及六种夸克的味道之一(那些构成质子和中子在原子核内摇摆的斑点颗粒):当粒子中的粒子腐烂时,这似乎会产生电子Quark的类型时,它通常会产生电子的质量。这是标准模型的主要矛盾。但是首先,物理学家将需要毫无疑问地证明这一发现是真实的发现。
曼彻斯特大学的实验粒子物理学家,LHC Beauty(LHCB)合作的发言人克里斯·帕克斯(Chris Parkes)对实验进行了实验,他告诉Live Science。 “如果您连续五次翻转一枚硬币,并且每次都会降落尾巴,那就有点奇怪了。如果然后将其翻转100倍,并且仍然只是降落的尾巴,那么那枚硬币就会有些奇怪。”
帕克斯认为,结果的可能性仅为1,000分之一。为了合作宣布一个新的发现,这些赔率必须范围缩小到大约100万中的1000万。但是研究人员说,他们很快就能做到这一点。
帕克斯说:“通常,当您发现这样的结果时,当您发现这样的结果时:'gee我们必须建造一个新的对撞机。 “真正令人兴奋的是,既然我们已经有了这个有趣的提示,我们已经有了很多数据,我们正在分析以找到更多迹象。”
LHCB当前还正在安装其检测器的下一代版本。当该探测器明年在线时,帕克斯(Parkes)预计,拾起高能碰撞过程中形成的颗粒发射的辐射将更加敏感。
帕克斯说,尽管这一结果存在不确定性,但当它与美容夸克衰减的其他有希望的结果结合在一起时,它导致了经营LHC的研究组织CERN谨慎兴奋的气氛。
这是因为如果结果是正确的,则可以通过物理先前未知的粒子或力的存在来解释。他说,一个例子可能是Leptoquark,这是一个能够与Leptons和Quarks相互作用的粒子。另一种可能性是,可能会有一支全新的基本力量。
帕克斯说:“很棒的是,这些分析已经在进行中。” “我们不是在谈论在接下来的几周内得到答案,但是我们也没有谈论等待多年的时间。”
最初发表在现场科学上。