Стандартная модель, главенствующая в физике частиц последние 50 лет, описывает фундаментальные частицы и три из четырех фундаментальных взаимодействий, но не объясняет гравитацию и темную материю, составляющую около 25% Вселенной. Основная цель Большого адронного коллайдера (БАК) — найти трещины в этой теории. Новые результаты могут стать первым убедительным свидетельством такой трещины.

LHCb, один из четырех крупных детекторов БАК, изучает распады B-мезонов, в частности, так называемые электрослабые пингвинные распады. Как выяснилось, конкретный механизм распада, наблюдаемый в эксперименте, расходится с предсказаниями Стандартной модели, что указывает на возможное влияние неизвестных частиц или сил.

Величина стандартных отклонений от ожиданий Стандартной модели составляет четыре сигмы, сообщает Phys. Другими словами, с учетом неопределенностей, связанных с экспериментальными результатами и теоретическими предсказаниями, вероятность того, что настолько экстремальное колебание данных произойдет случайно, а Стандартная модель — верна, составляет всего 1 к 16 000.

Стандартная модель физики элементарных частиц построена на квантовой механике и специальной теории относительности и на протяжении полувека выдерживает всё более строгие проверки. До сих пор ученым не удавалось найти ни одной серьезной бреши в этой теории. Если аномалии подтвердятся, это откроет новую главу в физике, перевернув наше понимание фундаментальных взаимодействий.

Авторы исследования подчеркивают, что вместе результаты детекторов LHCb и CMS создают убедительную картину. Несмотря на то, что окончательного открытия пока нет, накопление доказательств позволяет надеяться, что физика стоит на пороге обнаружения явлений, выходящих за рамки Стандартной модели.

Ученые продолжат анализ данных, чтобы достичь статистической значимости в пять сигм и подтвердить открытие новой физики. Пока же эти результаты остаются самыми сильными указаниями на то, что наше понимание фундаментальных частиц и взаимодействий может быть неполным.

В прошлом месяце физики ЦЕРН сообщили об открытии новой частицы, родственницы протона. Она относится к классу барионов и содержит два очарованных кварка и один нижний кварк. Это первая частица, найденная с помощью модернизированного детектора LHCb, который ввели в эксплуатацию в рамках Большого адронного коллайдера в 2023 году.