LHCb detektorius mato keblumus B-mezono skilimo procesuose • Igor Ivanov • Mokslo naujienos apie "Elementus" • LHC, Hadron Properties, LHCb detektorius, naujos fizikos paieška, standartinio modelio patikrinimas

LHCb detektorius mato B-mezono skilimo keistumus

Galimos Naujosios fizikos apraiškos gali būti ištirtos Didžiojo Hadrono Collider'yje dviem būdais: ieškant naujų sunkiųjų dalelių ir kitų egzotiškų ar tiksliai įvertinus retus procesus su įprastomis dalelėmis. Dėl šio antrojo metodo B-mezono ir didžiuliai LHC sukaupti statistiniai duomenys atveria platų spektrą.

B-mezonai yra sunkieji mezonai, kurių sudėtyje yra "žavinga" b-kvarkas. B-mezonai gali suskaidyti įvairiais būdais, įskaitant tuos, kurie yra jautrūs New Physics poveikiui. Tarp šių išsivystymo atvejų garsiausias rezultatas iki šiol buvo labai retas Bs-mezono išsiskyrimas, kuris padeda ieškoti supersimetrijos. Bet atrodo, kad jis gali turėti "konkurento". Neseniai vykusiame EPS HEP 2013 konferencijoje LHCb bendradarbiavimas paskelbė apie naujus B-mezono skilimo rezultatus, ir bent du iš jų nesutaria su teorinėmis prognozėmis. Po poros savaičių elektroninių knygų archyve su išsamiais pranešimais pasirodė du LHCb straipsniai. Nepaisant atostogų sezono, jau pasirodė keletas teorinių straipsnių, aptarinančių šiuos neatitikimus.

Mes kalbame apie du panašius lūžius: B+ → K+μ+μ (straipsnis arXiv: 1307.7595) ir B0 → K * μ+μ (straipsnis arXiv: 1308.1707). Pirmuoju atveju įkrautas B mezonas sklendžia, antruoju atveju – neutralus; Be to, antroje byloje tirpimas tiriamas dalyvaujant susijaudintai, o ne įprastam kaonui. Nepaisant procesų panašumo, neatitikimai tarp duomenų ir teorijos yra susiję su visiškai skirtingais reiškiniais.

Pirmuoju atveju mes kalbame apie tam tikros "struktūros" atskleidimą priklausomai nuo lūžio, kuris iš principo gali būti priskiriamas žinomam (bet niekada nepastebėtam šio išsilyginimo) dalelėje ψ (4160), kuris atsiranda tarpinio B+ → K+μ+μ. Neįprastai ši dalelė daro įtaką skilimui per daug, daug daugiau nei tikėjosi teoretikai. Su tuo, kas yra susijusi, dar nėra aišku, tačiau akivaizdu, kad ši funkcija taikoma tik "hadron" fizikai, o ne "New Physics" paieškai.

Antrasis skilimas labiau domina teoretikus. Eksperimentuotojai nustatė, kad ištirpusių skilimo produktų kampinio pasiskirstymo matavimai smarkiai (beveik 4 standartiniai nuokrypiai) skiriasi nuo teorinių prognozių. Čia nieko daugiau negalima nurašyti už bet kokį papildomą mezonią.Jei nuokrypis yra tikras, tai greičiausiai atsiranda tam tikruose pagrindiniuose lygmenyse, todėl gali pasirodyti kaip naujosios fizikos išraiška.

Teoriniame straipsnyje arXiv: 1307.5683, paskelbtame po šių duomenų, dar rimtesnė išvada. Jos autoriai išanalizavo ne tik šį konkretų skilimą, bet ir kitus LHCb duomenis apie B mezonas. Dėl to susidarė įdomi išvada: visa ši B-mezono kolekcija iš esmės rodo nuoseklią tendenciją nukrypti nuo teorijos vienoje konkrečioje verte (tam tikru koeficientu, apibūdinančiu b-kvarko skilimą). Statistinė neatitikimo reikšmė jau pasireiškia iki 4,5 standartinių nuokrypių – tai jau arti ribos, per kurią fizikai kalba apie naujo reiškinio atradimą.

Toks poveikis nepavyko sužlugdyti fizikų, kurie dar negavau žinučių apie Naująją fiziką Didžiojo Hadrono kolektoriaus. Keletas teorinių straipsnių analizavo tuos pačius duomenis iš kitokio požiūrio ir pasiūlė naujus LHCb matavimus, kurie padėtų suprasti situaciją. Akivaizdu, kad teorinių straipsnių srautas šia tema tęsis, tačiau šioje situacijoje svarbūs bus tik nauji eksperimentiniai rezultatai.


Like this post? Please share to your friends:
Parašykite komentarą

;-) :| :x :twisted: :smile: :shock: :sad: :roll: :razz: :oops: :o :mrgreen: :lol: :idea: :grin: :evil: :cry: :cool: :arrow: :???: :?: :!: