|  | 4 апреля 2018 | Новости науки и техники

Ученые CERN изучили случаи распада редкой частицы, указывающие на наличие "новой физики"

Оборудование эксперимента NA62


Известно, что исследователи Европейской организации ядерных исследований CERN, помимо экспериментов на Большом Адронном Коллайдере, проводят ряд других экспериментов в поисках новых, еще неисследованных областей физики. И недавно, в рамках эксперимента NA62, ученые обнаружили новый вид распада одной из редких частиц. Отметим, что намеки на наличие такого вида распада наблюдались учеными уже некоторое время до этого, а реализация принципиально нового метода измерений помогла ученым достоверно определить то, что они наблюдают в недрах своей установки на самом деле.

Наши постоянные читатели наверняка уже слышали о кварках, элементарных частицах, из которых состоят все основные субатомные частицы. На свете существует шесть видов кварков, называемых ароматами, верхний, нижний, странный, очарованный, прелестный и истинный. Основные элементарные частицы, протоны и нейтроны, состоят из двух видов кварков, верхних и нижних.

Эксперимент NA62, по существу, является фабрикой, разработанной для производства различных видов каонов. Эта экзотическая частица состоит из одного кварка и одной античастицы, являющейся антиподом странного кварка. И когда каон распадается, этот процесс приводит к появлению различных комбинаций из различных частиц. Одним из редких видов распада каона, примерно 1 на 10 миллиардов случаев, приводит к появлению нейтрино, антинейтрино и пиона, частицы, состоящей из кварка и нижнего антикварка.

Такой вид распада каона определен в Стандартной Модели физики элементарных частиц. Впервые такой распад был зарегистрирован в рамках эксперимента E949, проведенного в прошлом учеными из Национальной лаборатории Брукхейвена. Оборудование экспериментов E949 и NA62 производит каоны, ударяя лучом высокоэнергетических протонов, полученных на ускорителе, в мишень из определенного материала. В эксперименте E949 каоны улавливались специальным датчиком, который регистрировал процессы их распада. А в эксперименте NA62 все измерения проводятся во время движения луча вторичных частиц мимо высокочувствительного датчика.

Редкость исследуемого вида распада каонов означает, что этот вид является весьма хорошим инструментом для проверки достоверности Стандартной Модели. Если Модель и действительность отличаются друг от друга, то и результаты экспериментов должны отличаться от теоретических данных. Согласно теории, вероятность редкого вида распада каона составляет 8.4 случаев на 100 миллиардов. Экспериментальное обнаружение другой частоты таких распадов может послужить указателем на новые области, в которых царят новые физические законы.

Исследователи CERN экспериментальным путем определили реальную частоту появления уникального процесса распада каона, которая составила минимум 140 случаев на 100 миллиардов. Полученная разница может показаться достаточно большой, но с учетом погрешности экспериментов практические результаты еще можно считать укладывающимися в рамки Стандартной Модели. Но существует большая вероятность того, что полученная разница, находящаяся в некоей "пограничной области", является указателем на абсолютно новую физику.

В скором времени ученые CERN планирую оснастить оборудование эксперимента NA62 более высокочувствительными и высокоточными датчиками, которые позволят им регистрировать гораздо большее количество последовательных случаев распадов каонов, нежели те сотни распадов, которые может регистрировать существующее оборудование. Это, в свою очередь, позволит увеличить точность эксперимента в целом, найти даже малейшие отклонения от Стандартной Модели и получить высокий уровень достоверности, который позволит считать полученные результаты настоящим научным открытием.




Ключевые слова:
CERN, Эксперимент, NA62, E949, Каон, Распад, Кварк, Пион, Антикварк, Стандартная, Модель, Физика

Первоисточник

Другие новости по теме:
  • В Большом Адроном Коллайдере зарегистрирован чрезвычайно редкий вид распад ...
  • Ученые CERN нашли доказательства возможности прямого распада бозона Хиггса ...
  • Эксперименты, проведенные на Большом адронном коллайдере, наносят удар по т ...
  • Данные эксперимента BaBar указывают на "трещины" в Стандартной модели физ ...
  • Физики CERN обнаружили очередную совершенно новую частицу.




  • 4 апреля 2018 09:36
    #1 Написал: FomaNeverujuwij

    Публикаций: 0
    Комментариев: 4243
    наличие "новой физики"

    А может все это имеет отношение с самой обычной физике? К законам, которые еще не открыты на сегодняшний день? А то пошла мода - при обнаружении чего-то непонятного сразу кричать о "новой физике"


    --------------------
        
    4 апреля 2018 17:58
    #2 Написал: Helltorn

    Публикаций: 0
    Комментариев: 304
    Десять лет назад семь направлений ядерной физики давали прямую надежду на обнаружение принципиально новых явлений Физики пространства. Новая Физика за рамками Стандартной Модели была очевидна! Сегодня шесть направлений (кроме тёмной материи) эксперементально подтвердили ОТСУТСТВИЕ противоречий со Стандартной теорией. Есть ещё туманные надежды на каноны, очарованные кварки, ряд квазичастиц и т.д, но данные значительно превышают погрешность 3 сигма и не могут считаться заслуживающими доверия. Короче необходимо повысить мощность Коллайдера на порядок и точность измерения приборов на три порядка и вот тогда даже ленивому станет очевидно, что все не так очевидно... Правда стоить это будет минимум 1.5 трлн $! Возникает логичный вопрос: - Зачем тратить столько бабла, если уже сегодня большенству жителей Земли очевидное и так не очень очевидно???
        
    5 апреля 2018 03:13
    #3 Написал: gen_sec

    Публикаций: 0
    Комментариев: 241
    FomaNeverujuwij,
    согласен, да и что такого может просходить чтобы более глубокие познания в физике, нвзывать новой или не стандартной физикой? разве что если ета новая физика даст толчек в развитии всего остального научного мира, и по сравнению с которой наш сегодняшний уровень знаний физики будет не существенным)
        

    Информация

    Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.