منذ اكتشاف هيغز بوسون في عام 2012 ، تم تخصيص مصادم الهادرونات الكبير للبحث عن وجود فيزياء تتجاوز النموذج القياسي. تحقيقا لهذه الغاية ، فإن تجربة جمال مصادم الهادرون الكبير تم إنشاء (LHCb) في عام 1995 ، تحديدًا لغرض استكشاف ما حدث بعد الانفجار العظيم الذي سمح للمادة بالبقاء وخلق الكون كما نعرفه.
منذ ذلك الوقت ، كان المصادم LHCb يقوم ببعض الأشياء المدهشة إلى حد ما. وهذا يشمل الاكتشاف خمسة جسيمات جديدة كشف دليل على مظهر جديد لعدم تناسق المادة والمادة المضادة ، و (مؤخرًا) اكتشاف نتائج غير عادية عند مراقبة تحلل بيتا. هذه النتائج التي أعلنتها CERN في أ بيان صحفي حديث ، يمكن أن يكون مؤشرا على الفيزياء الجديدة التي ليست جزءا من النموذج القياسي.
في هذه الدراسة الأخيرة ، لاحظ فريق التعاون في LHCb كيفية اضمحلال B.0نتج عن الميزونات إنتاج كاون متحمس وزوج من الإلكترونات أو الميونات. الميونات ، للتسجيل ، هي جسيمات دون ذرية تزيد كتلتها بمقدار 200 مرة عن الإلكترونات ، ولكن يُعتقد أن تفاعلاتها مماثلة لتفاعلات الإلكترونات (فيما يتعلق بالنموذج القياسي).
فريق التعاون LHCb. الائتمان: lhcb-public.web.cern.ch
هذا ما يُعرف باسم 'عالمية اللبتون' ، والتي لا تتنبأ فقط بأن الإلكترونات والميونات تتصرف بنفس الطريقة ، ولكن يجب إنتاجها بنفس الاحتمال - مع بعض القيود الناشئة عن اختلافاتهما في الكتلة. ومع ذلك ، في اختبار اضمحلال ب0الميزونات ، وجد الفريق أن عملية الاضمحلال أنتجت ميونات بتردد أقل. تم جمع هذه النتائج خلال التشغيل الأول للمصادم LHC ، الذي استمر من عام 2009 إلى عام 2013.
تم تقديم نتائج اختبارات الاضمحلال هذه يوم الثلاثاء الموافق 18 أبريل في تمام الساعة العاشرة صباحًا ندوة CERN ، حيث شارك أعضاء فريق التعاون في LHCb أحدث النتائج التي توصلوا إليها. كما أشاروا خلال الندوة ، فإن هذه النتائج مهمة من حيث أنها تظهر لتأكيد النتائج التي حصل عليها فريق LHCb خلال دراسات الاضمحلال السابقة.
هذه أخبار مثيرة بالتأكيد ، لأنها تلمح إلى إمكانية ملاحظة فيزياء جديدة. بتأكيد النموذج القياسي (الذي أصبح ممكنًا مع اكتشاف بوزون هيغز في عام 2012) ، تحقق من النظريات التي تتجاوز هذا (أي. التناظر الفائق ) كان هدفًا رئيسيًا لمصادم الهادرونات الكبير. ومع اكتمال ترقياته في عام 2015 ، كان أحد الأهداف الرئيسية للعبة Run 2 (والتي ستستمر حتى 2018).
حدث نموذجي LHCb أعيد بناؤه بالكامل. تظهر الجسيمات التي تم تحديدها على أنها بيونات و كاون وما إلى ذلك بألوان مختلفة. الائتمان: تعاون LHCb
وبطبيعة الحال ، أشار فريق LHCb إلى أنه ستكون هناك حاجة إلى مزيد من الدراسات قبل استخلاص أي استنتاجات. أولاً ، التناقض الذي لاحظوه بين تكوين الميونات والإلكترونات يحمل قيمة احتمالية منخفضة (تُعرف أيضًا باسم القيمة p) تتراوح بين 2.2. إلى 2.5 سيغما. لوضع ذلك في المنظور الصحيح ، حدث أول اكتشاف لبوزون هيغز عند مستوى 5 سيجما.
بالإضافة إلى ذلك ، فإن هذه النتائج غير متوافقة مع القياسات السابقة التي أشارت إلى وجود تناظر بالفعل بين الإلكترونات والميونات. نتيجة لذلك ، سيتعين إجراء المزيد من اختبارات التحلل وجمع المزيد من البيانات قبل أن يتمكن فريق التعاون في LHCb من تحديد ما إذا كانت هذه علامة على وجود جسيمات جديدة ، أو مجرد تقلب إحصائي في بياناتهم.
سيتم نشر نتائج هذه الدراسة قريبًا في ورقة بحثية عن LHCb. ولمزيد من المعلومات ، تحقق من نسخة PDF من الندوة .