تم اكتشاف السلوك الشاذ للكوارك b أثناء الاضمحلال في LHC ، وربما تكون هذه مظاهر للفيزياء الجديدة

لقد وجد المهندسون الذين يعملون بنشاط مع مصادم الهادرونات الكبير (LHC) عملية لا تناسب بأي شكل من الأشكال في الإطار القياسي للفيزياء الحديثة وقد يتحول إلى مظاهر فيزيائية لم تكن معروفة من قبل القوانين.

في حين أن هناك احتمال أن يكون هذا الاكتشاف مجرد خطأ أثناء التجربة ، ولكن إذا تم تأكيد الاكتشاف ، فسيكون اختراقًا حقيقيًا يتجاوز حدود الفيزياء الحديثة.

المصادم LHC والاكتشافات المثالية الموجودة عليه

يعد LHC حاليًا أكبر مسرع للجسيمات على وجه الأرض. تمكن المهندسون طوال سنوات عملهم من اكتشاف وتأكيد وجود حوالي 60 جسيمًا غير معروف سابقًا ، بما في ذلك بوزون هيغز المعروف.

ولكن حتى الآن ، تتوافق جميع الجسيمات المكتشفة تمامًا مع النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.

بالطبع ، هذا يؤكد مرة أخرى أن علماء الفيزياء النظرية يصفون العالم من حولهم بدقة ، ولكن معًا ومع ذلك ، فإن العلماء مقتنعون بأنه لا يتم وصف جميع القوانين الفيزيائية باستخدام النموذج القياسي يجرى.

ولهذا السبب ، يتوق العلماء إلى اكتشاف بعض العناصر على الأقل التي لا تتناسب مع إطار القوانين المعروفة ، وبالتالي يوسعون حدود معرفتهم.

ومن المحتمل جدًا أن حلم العديد من العلماء بالعثور على شيء غير عادي قد اقترب من التحقق.

اكتشاف لم يتم تأكيده بعد في LHC

يحتوي LHC على أربعة أجهزة كشف رئيسية ، وقد وجد الفريق العامل مع LHCb (أحد الكواشف) شيئًا غريبًا.

الغرابة تكمن في تحليل اضمحلال الكوارك. هذا هو واحد من ستة أنواع معروفة حاليًا من الكوارك ("اللبنات الأساسية" التي تتكون منها جميع الجسيمات المعروفة تقريبًا).

لذلك ، وفقًا للنموذج القياسي للفيزياء ، عند تحلل الكوارك b يكون قادرًا على إصدار زوج إلكترون-بوزيترون أو زوج ميوون-مضاد-ميون. علاوة على ذلك ، يجب تسجيل هذين النوعين من الانحلال في كثير من الأحيان.

لكن التجارب التي أجريت على كاشف LHCb أظهرت أن الحسابات النظرية لا تتطابق مع النتيجة العملية. اتضح أن أحد أنواع الاضمحلال يسود على الآخر.

حاول العلماء تفسير هذا الخلل من خلال حقيقة أن جسيمًا آخر متورط أيضًا في هذه العملية أو يحدث تفاعل لا تتوخاه النظرية القياسية بأي حال من الأحوال. هذا التأثير المجهول هو الذي يرفض الانحطاط لصالح أحد الخيارات. إذا كان هذا هو الحال بالفعل ، فسيكون هذا اكتشافًا تاريخيًا يستلزم إنشاء فيزياء جديدة تمامًا.

العقبة الوحيدة هي أن دقة النتيجة المسجلة ليست عالية وتصل إلى 3.1 سيجما. أو ، بشكل أكثر بساطة ، احتمال أن يكون حدث ما هو مجرد ضوضاء إحصائية هو 1 في 1000. على الرغم من حقيقة أن مثل هذا الاحتمال يبدو ضئيلًا ، فقد واجه الفيزيائيون بالفعل مثل هذه "الاكتشافات" ، والتي تبين في الواقع أنها ليست أكثر من مجرد أخطاء.

المعيار المقبول عمومًا في فيزياء الجسيمات هو الموثوقية ، وهي 5 سيجما. في هذه الحالة ، تقل احتمالية أن البيانات خاطئة إلى نسبة 1 من 3500000.

في الوقت الحالي ، قام مهندسو LHC بالفعل بمعالجة جميع البيانات المتراكمة بواسطة LHCb حول اضمحلال b-quark. وفي الوقت الحالي ، هناك تحليل في العمليات ذات الصلة ، والتي ترتبط مع ذلك بتحلل الكوارك b ، على أمل زيادة موثوقية البيانات التي تم الحصول عليها.

بالإضافة إلى ذلك ، في عام 2022 ، يجب أن يبدأ المصادم LHC في العمل مرة أخرى ، بعد أن خضع لإجراء التحديث ، والذي سيتم خلاله زيادة اللمعان. هذا يعني أنه سيتم استئناف جمع البيانات الجديدة بوتيرة متسارعة ، وسنكون معك قريبًا الوقت الذي سنكتشف فيه ما إذا كان العلماء قد تمكنوا من إيجاد مظاهر لفيزياء جديدة أم أنها كانت مجرد إحصائية الضوضاء.

نشر العلماء نسخة أولية من العمل المنجز بالفعل على البوابة
arXiv.org ، والعمل في انتظار مراجعة الأقران.

يمكنك أن تجد الكثير من الأشياء الشيقة والغنية بالمعلومات في قناة التلغرام الخاصة بي 👉 إنرجوفيكسيك 👈

هل أعجبتك المادة؟ ثم نقوم بتقييمه والاشتراك في القناة. شكرا لاهتمامكم!