유럽의 대형 Hadron Collider에서 양성자가 함께 부딪 칠 때 발생하는 혼란스러운 사건의 사슬 속에서, 하나의 입자가 튀어 나와 독특한 방식으로 조각으로 나타납니다.
.모든 눈은 요크 쿼크 입자 쌍 인 B Meson에 있습니다. 이전에 예상치 못한 B Meson 행동을 사로 잡은 대형 Hadron Collider Beauty Experiment (LHCB)의 연구원들은 입자가 특징 인 희귀 한 충돌 사건을 문서화하는 데 몇 년을 보냈으며, 일부 새로운 기본 입자 나 효과가 그들과 함께 겨냥한다는 것을 결정했습니다.
.LHCB 물리학 자들은 3 월 세미나에서 처음 발표 된 최신 분석에서 B 메손의 붕괴와 관련된 몇 가지 측정 값이 입자 물리학의 표준 모델의 예측, 즉 원자 세계를 설명하는 통치 세트와 약간 충돌한다는 것을 발견했습니다. 혼자서, 각 이상은 통계적 변동처럼 보이며, 이전과 마찬가지로 추가 데이터로 모두 증발 할 수 있습니다. 그러나 그들의 집단적 표류는 수차가 표준 모델을 넘어보다 완전한 이론으로 이어지는 빵 부스러기 일 수 있음을 시사한다.
LHCB의 일원 인 임페리얼 칼리지 런던 (Imperial College London)의 입자 물리학자인 미시 쉬 파텔 (Mitesh Patel)은“내 직장에서 처음으로 내 직장 생활에서 처음으로 일치하는 이상을 보여주는 다른 붕괴의 합류가있다”고 LHCB의 일원 인 Imperial College London의 입자 물리학 자 Mitesh Patel은 말했다.
.B Meson은 대부분의 우주의 눈에 띄는 물질을 설명하는 6 개의 기본 쿼크 입자 중 하나 인 하단 쿼크를 포함하기 때문에 이름이 있습니다. 알 수없는 이유로, 쿼크는 3 세대로 분류됩니다 :무겁고, 중간 및 빛, 각각 반대 전기 전하의 쿼크가 있습니다. 무거운 쿼크는 더 가벼운 변형으로 부패하여 거의 항상 충전을 전환합니다. 예를 들어, A B Meson의 음으로 하전 된 무거운 하단 쿼크가 세대를 떨어 뜨릴 때, 일반적으로 미들급, 긍정적으로 충전 된 "매력"쿼크가됩니다.
LHCB 협업은이 규칙에 대한 예외를 위해 입자 파이프의 잔해를 닦습니다. 백만 B 메슨이 붕괴 될 때마다 한 프린지 이벤트는 반항적 인 바닥 쿼크를 대신“이상한”쿼크로 전시하여 세대를 떨어 뜨리지 만 음전 전하를 유지합니다. 표준 모델은 이러한 이벤트의 매우 낮은 비율과 어떻게 진행 될지 예측합니다. 그러나 그것들은 너무 희귀하기 때문에, 발견되지 않은 입자 나 효과에서 나오는 모든 조정은 분명해야합니다.
LHCB의 새로운 분석은 약 4,500 개의 희귀 B Meson Defays를 다루었 고, 2015 년 이전 연구의 데이터를 대략 두 배로 늘 렸습니다. 각 변환은 4 개의 아웃 바운드 입자가 고리 모양의 검출기를 치는 것으로 끝납니다. 실험가가 입자 사이의 다양한 각도를 표준 모델에 의해 예측 된 각도와 비교할 때, 그들은 예상 패턴과 편차를 발견했다. 마지막 분석 이후 변칙적 각도의 집단적 중요성은 약간 증가했으며, 연구원들은 새로운 측정 값도 더 통일 된 이야기를 들려줍니다. LHCB 연구원 인 Felix Kress는“갑자기 다른 각도 관측 가능성 사이의 일관성이 훨씬 좋아졌습니다.
통계적으로, 각도 패턴의 편차는 동전을 100 번 뒤집고 일반적인 50 정도가 아닌 66 개의 헤드를 얻는 것과 같습니다. 공정한 동전의 경우, 그러한 편차의 확률은 1,000 명 중 약 1입니다.
그러나 입자 충돌이 발생하는 가운데 통계적 변동이 발생하므로 1-in-1,000 편차는 표준 모델과의 중단에 대한 어려운 증거로 간주되지 않습니다. 이를 위해 물리학 자들은 75 개의 헤드를 뒤집는 것과 비슷한 170 만 명 중 1의 편차를 보여주기 위해 충분한 b 메손 붕괴를 축적해야합니다. 신시내티 대학교의 이론 물리학자인 Jure Zupan은“이것이 새로운 물리학이라면, 현재 업데이트에 대해“충분히 중요하지 않다”고 말했다.
그럼에도 불구하고 관찰 된 패턴은 Lepton 제품군의 B Meson Decay 제품으로 무언가가 꺼져 있다는 것을 암시합니다. 쿼크와 마찬가지로, 렙톤은 무거운, 중간 및 빛으로 나옵니다 (각각 타우 입자, 뮤온 및 전자라고 함). 표준 모델은 질량을 제외하고는 모두 동일하다고 말합니다. 각각의 B Meson Decay는 세 가지 유형의 렙톤 중 트윈 쌍을 촬영하여 끝납니다. LHCB의 최신 업데이트는 Muon 이벤트에서 생성 된 변칙적 인 각도 패턴에 중점을 두 었으며, 이는 가장 쉽게 감지합니다.
이 실험은 또한 전자로 끝나는 더 적은 수의 B 메손 붕괴를 기록합니다. 표준 모델은 두 유형의 퇴치가 정확히 같은 방식으로 진행되어야하지만 LHCB 팀의 2014 년 분석은 MUON 이벤트와 전자 이벤트 사이의 가능한 차이를 발견했습니다. 종합하면, 이상한 것은 참신이 뮤온뿐만 아니라 전자도있을 수 있음을 의미 할 수 있습니다.
Patel의 그룹은 현재 Electron-Versus-Muon 측정에 대한 업데이트 작업을 진행하고 있으며, Muon 앵글 측정만으로도 훨씬 더 깨끗하고 명백한 관찰을 만듭니다. “이것은 표준 모델 킬러입니다.”라고 그는 말했다
B Meson 이상이 실제라면, 물리학 자들은 두 가지 주요 이론을 가지고 있습니다.
Zʹ Boson이라고 불리는 새로운 가상의 힘을 발휘하는 입자는 전자와 뮤온이 다르게 영향을 줄 것이라는 점을 제외하고는 한 물질 입자를 다른 물질 입자로 바꾸는 표준 약점과 유사합니다. 보너스로서, Z들 보손은 또한 우주의 누락 된 암흑 물질을 구성 할 수있는 추가적인 거대한 입자의 존재를 암시 할 것입니다. 바르셀로나 자율 대학의 이론적 물리학자인 Joaquim Matias는“우리는 다음 단계로 나아가고있는 것뿐만 아니라 변칙을 다른 문제와 연결하려고 노력하고 있습니다.
더 이국적인 가능성은 LHCB 연구원들이 쿼크를 렙톤으로 바꿀 수있는 전설적인 입자 (Leptoquark)의 힌트를 감지하고 있다는 것입니다. 이론가들은 Leptoquarks의 가능성을 오랫동안 고려해 왔지만 실험이 가장 간단한 종류를 배제함에 따라 아이디어는 덜 인기를 얻었습니다. 그럼에도 불구하고 3 세대 쿼크 가계도는 렙톤 가계도처럼 의심스럽게 보이며 패턴은 잘 이해되지 않습니다. 부패하는 B 메손은 그들 사이의 Leptoquark 연결을 드러낼 수 있습니다. Zupan은“그게 꿈입니다.
이론가들이 이러한 가능성을 고려할 때, LHCB 팀은 동전이 표준이 아니라는 것을 증명하기 위해 충분한 머리를 뒤집을 수 있는지 확인해야합니다.
그러나 궁극적으로 입자 물리 커뮤니티는 일본의 Belle II 실험 또는 LHC의 두 가지 주요 탐지기 중 하나와 같은 다른 장치의 확인을 위해 유지됩니다. B Meson 이상을 입증하거나 제거하는 것은 끔찍한 노력이 될 것이지만 연구자들은 필요한 모든 도구를 가지고 있습니다. Zupan은“4 가지 실험을 통해 미래는 밝습니다.”
.이 기사는 Wired.com과 Investigacionyciencia.es에서 스페인어로 재 인쇄되었습니다. .
