КОТО ги откри сигналите за нова физика Евениментул Зилеи
Автор: Каталина Куркеану/Датум на објавување: 08-03-2020 17:03
Експеримент во Јапонија со забрзувачот J-PARC измери четири настани на распаѓање на неутрален каон во канал во кој не требаше да има ниту еден.
Се зборува за нова физика; или… за експериментална грешка.
Експериментите во студиите за честички на забрзувачите ширум светот бараат да се измери како се распаѓаат честичките. Овие честички имаат повеќе или помалку долг век на траење - сеедно станува збор за дел од секундата - и начинот на кој тие се распаѓаат, можните канали, се пресметуваат од теоретичарите со употреба на таканаречениот Стандарден модел на физика на елементарни честички.
Значи, обично распаѓањето на честичката се мери на одреден начин и се споредува со она што е предвидено со теоретскиот модел. Ако има разлики помеѓу двете вредности, тогаш или теоријата е погрешна или експериментот. Најинтересно е очигледно случајот кога теоријата е таа што не успева и не успева да го објасни резултатот од експериментот, бидејќи во овој случај станува збор за ново откритие.
Во моментов, кога се откриваат разликите помеѓу теоријата и експериментот, тие може да се должат на нова честичка, како што е честичка од темна материја, кои не се вклучени во Стандардниот модел. Ова е токму една од целите на експериментите за забрзување низ целиот свет: откривање на нови видови распаѓање што не треба да ги има во Стандардниот модел.
Ако тоа се случи, истражувачите прво проверуваат дали не станува збор за експериментална грешка - како што е онаа што пред неколку години доведе до заблуда за неутрините со брзина поголема од светлината (и што всушност се должеше на кабли кои не се поврзале добро).
Во овој контекст, истражувачите од експериментот КОТО во Јапонија, кои користат каони од јапонскиот акцелератор J-PARC, направија откритие, кое доколку биде потврдено, е исклучително интересно.
КОТО го мери начинот на распаѓање на честичките наречени каони, кои пак се дел од категоријата мезон, што значи дека се составени од кварк и антикварк. Кварците се основни честички во рамките на Стандардниот модел и се предмет на силна нуклеарна интеракција. Каоните што ги користи КОТО немаат електрично полнење и се состојат од „долен“ кварк и „затегнат“ анти-кварк. КОТО измери распаѓање на овие каони во последниот канал кој содржи неутрален пион, кој пак се состоеше од „горе“ кварк и „горе“ антикварк.
Истражувачите на КОТО измерија четири настани во кои каоните се распаднаа во неутрален пион и невидлива честичка што не успеаја да ја измерат. Бројот на настани што ги очекуваа од ваков вид беше нула; така, четирите измерени настани не можат да се објаснат во тековната теорија.
Во овој контекст, една меѓународна група истражувачи неодамна објави статија во списанието „Физички преглед писма“ (ПИСМИ ПИСМЕНИ ЛИТЕРИ 124, 071801 (2020)) во кои заклучуваат дека овој резултат може да се објасни само со претпоставка дека заедно со неутралниот пион се јавува нова невидлива честичка (веројатно темна материја) што досега никој не можеше да ја измери; или, напротив, тоа е сосема нова физика, која сè уште не е разбрана.
Очигледно, постои и решение за некои експериментални грешки, што би дало погрешен резултат. Токму поради оваа причина, истражувачите на соработката КОТО се подготвуваат да извршат нов експеримент во кој ќе го потврдат (или не) претходниот резултат.
Значи, во блиска иднина ќе видиме дали се соочуваме со епохално откритие или, обратно, со проблеми со експерименталниот апарат или методот на анализа на податоци.
Напис напишан од Cătălina Oana Curceanu, прв истражувач во областа на физиката на основните честички и нуклеарната физика, Laboratori Nazionali di Frascati, Istituto Nazionale di Fisica Nucleare (Рим, Италија) и соработник на Scientia.ro
Наши препораки
Стандардниот модел на физика на елементарни честички одлично објаснува што се случува со „нормалната“ материја…
Претставниците на Фејсбук најавуваат дека начинот на кој тие ќе разговараат на Месенџер ќе се промени…