NTD: новые эксперименты в коллайдерах ставят под сомнение общепринятую модель Вселенной
То, как физики видят взаимодействие сил во Вселенной, может оказаться ошибочным. Результаты двух отдельных и многолетних исследований в США и Европе показали, что в «Стандартной модели» (своде правил о механизмах элементарных частиц) могут быть серьёзные прорехи.
В обоих случаях выяснили, что крошечная частица мюон, которую открыли 85 лет назад, вела себя вразрез с принятой моделью. Стандартную модель разработали около 50 лет назад. И десятилетия экспериментов показывали, что она правильно описывает частицы и разные силы во Вселенной — но только до недавнего времени.
В лаборатории «Фермилаб» при Министерстве энергетики США объявили результаты эксперимента, когда более 8 миллиардов мюонов разгоняли по 14-метровому кольцу циркулярного коллайдера.
ЛИ РОБЕРТС, физик: Представьте, что это трек, в который мы за один раз помещаем около десяти тысяч мюонов. Они вращаются по кругу снова и снова — и в процессе погибают путём радиоактивного распада.
Оказалось, мюоны во время распада колеблются сильнее, чем должны были. Также поступили результаты исследований с Большого адронного коллайдера в Европе. Там физики долгое время сталкивали друг с другом протоны, чтобы посмотреть, что будет дальше.
В частности, они наблюдали за столкновением частиц, называемых нижними кварками. Согласно «Стандартной модели», нижние кварки при столкновении должны формировать равное количество электронов и мюонов. Это как подбросить монету 1000 раз — и получить примерно одинаковое число «орлов» и «решек». Но произошло не так: исследователи выяснили, что электронов появилось примерно на 15 процентов больше.
Мюон — это собрат электрона, который вращается вокруг ядра атома, только он примерно в 200 раз тяжелее. При этом мюон не является частью атома. Он нестабилен и обычно существует всего две микросекунды.
Предполагается, что во Вселенной существует какая-то неоткрытая частица или сила, которая может объяснить оба странных результата. Исследования планируют продолжать. В частности, в Японии, где также проводят эксперимент, подобный европейскому.
Дата выхода в эфир 12 апреля 2021 года.
