تحلیل واپاشیهای نادر ذرات بنیادی در برخورددهنده بزرگ هادرونی، انحرافی معنادار از پیشبینیهای مدل استاندارد نشان میدهد؛ ناهمخوانیای که میتواند به وجود ذرات جدید و سنگین اشاره کند و آخرین سرنخ جدی برای فیزیک نوین است.
به گزارش پایگاه خبری تحلیلی انسجام نو، فیزیکدانان میدانند که مدل استانداردِ ذرات، با وجود موفقیتهای چشمگیرش، کامل نیست و پدیدههایی مانند ماده تاریک را توضیح نمیدهد. اکنون تحلیلی از دادههای برخورددهنده بزرگ هادرونی در سرن، ناهنجاریای را در واپاشی ذراتی به نام مزون B نمایان کرده است. این انحراف که به آرامی و طی سالها قوت گرفته، اکنون با اطمینان آماری بالایی خودنمایی میکند.
پژوهشگران، واپاشی نادر مزون B به یک ذره دیگر (کائون) و دو میون را زیر ذرهبین بردند. میونها خویشاوندان سنگینتر الکترون هستند. در این فرایند، زاویهای که محصولات نهایی با آن گسیل میشوند، با آنچه مدل استاندارد پیشبینی میکند تطابق ندارد. شواهد این ناهمخوانی که به «واپاشی پنگوئنی» شهرت دارد، از سال ۱۳۹۴ در حال فزونی بوده است.
اهمیت این واپاشی در آن است که یک حلقه کوانتومی را در بر میگیرد؛ فضایی که طبق قوانین کوانتومی، ذرات فوقسنگین خارج از مدل استاندارد میتوانند بهطور لحظهای ظاهر شوند و بر نتیجه نهایی تأثیر بگذارند. از آنجا که این واپاشی بسیار نادر است (حدود یک در هر یک میلیارد مزون B)، اثر ذرات جدید راحتتر خود را نشان میدهد.
تحلیل جدید که حدود ۶۵۰ میلیارد واپاشی ثبتشده را در بر میگیرد، اختلافی با اطمینان ۴ سیگما نشان میدهد. این یعنی احتمال آنکه نویز تصادفی چنین سیگنالی ساخته باشد، تنها حدود یک در ۱۶ هزار است. برای توضیح این سیگنال، فیزیکدانان ذرات فرضی مانند زد پرایم (Z′) یا لپتوکوارک را مطرح میکنند که میتوانند در این واپاشی ایفای نقش کرده باشند.
گفتنی است این ناهنجاری یکی از واپسین سرنخهای جدی باقیمانده برای فیزیک فراتر از مدل استاندارد است؛ چراکه سایر اختلافهای پیشین در دادههای جدید رنگ باختهاند. دادههای ثبتشده پس از سال ۱۳۹۷ هنوز تحلیل نشدهاند و انتظار میرود نتایج تازه دستکم تا سال آینده منتشر شوند.




