U dvama eksperimentima Velikog hadronskog sudarača (LHC) u CERN-u znanstvenici su otkrili do sada neviđene subatomske procese koji bi trebali značajno odrediti moguće nove teorije u fizici
Prema radu objavljenom u novom broju časopisa Nature, u analizama podataka prikupljenih 2011. i 2012. u detektorima CMS i LHCb otkriven je novi, ekstremno rijedak raspad Bs čestice (teške čestice koja se sastoji od dubinskog antikvarka i stranog kvarka) u dva miona.
Teoretičari su predviđali da bi se ovakav raspad mogao dogoditi oko četiri u milijardu puta, a eksperimenti su to sada potvrdili.
'Zapanjujuće je vidjeti da su teorijska predviđanja toliko točna, a još više zadivljuje činjenica da to uopće možemo vidjeti', rekao je Sheldon Stone, profesor na Sveučilištu Syracuse.
'To je velik trijumf za LHC i za oba eksperimenta', dodao je.
CMS i LHCb istražuju svojstva elementarnih čestica u nadi da će otkriti neke pukotine u tzv. standardnom modelu koji za sada najbolje opisuje ponašanje vidljive materije u svemiru. Naime problem je u tome što standardni model ne uspijeva dati zadovoljavajuće odgovore na pitanja zašto u svemiru prevladava materija, a ne antimaterija, niti zašto u njemu postoji tamna tvar i to u mnogo većim količinama od vidljive. Stoga bi svako odstupanje od njega moglo biti putokaz prema nekoj novoj fizici.
'Mnoge teorije koje predstavljaju proširenje standardnog modela također predviđaju porast u raspadu mezona Bs', rekao je Joel Butler iz Fermilaba koji radi na CMS-u. 'Ovi modeli omogućuju nam da odbacimo ili značajno ograničimo parametre većine tih teorija. Svaka prihvatljiva teorija mora predviđati dovoljno malu promjenu da se može objasniti preostalom nesigurnošću', dodao je.
Prema postojećim teorijama, u velikom prasku trebale su nastati jednake količine materije i antimaterije, a one su se trebale međusobno poništiti ili nastaviti koegzistirati u međusobno udaljenim područjima. No danas živimo u svemiru kojim dominira materija dok se čestice antimaterije stvaraju relativno rijetko u nekim radioaktivnim raspadima ili u sudaračima poput LHC-a. Zašto i kako je nastala ova asimetrija, do danas nije potpuno razjašnjeno.
Neki se vesele, drugi ne
Vuko Brigljević s Instituta Ruđer Bošković, koji radi na CMS-u, kaže da standardni model dijelom objašnjava postojanje asimetrije materije i antimaterije, no ne na način koji bi zadovoljio sve fizičare.
'Većina fizičara smatra da bi morali postojati još neki drugi izvori asimetrije, da bi u nekom drugom fizikalnom zakonu trebalo naći razliku u fizikalnom ponašanju materije i antimaterije koja bi bila veća od one koju smo pronašli do sada. Također je još uvijek otvoreno pitanje što je ta razlika', rekao je Brigljević.
Prema našem čestičaru, izostanak većeg broja raspada B mezona dovodi u sumnju određene teorije koje su postavljene kao proširenje, odnosno nadogradnja standardnog modela, kao što je primjerice supersimetrija.
'Prema toj teoriji, supersimetrične čestice trebale bi poticati B raspade i činiti ih znatno češćima od onoga što vidimo u standardnom modelu. Nažalost, ili na sreću, ovisno o tome što koji znanstvenik voli, novi rezultati pokazuju da raspadi B mezona nisu tako česti kako to predviđa supersimetrija. Oni učvršćuju standardni model umjesto da otkrivaju nove probleme u njemu. To još uvijek ne isključuje potpuno supersimetriju, ali je čini nešto manje vjerojatnom', rekao je naš fizičar.
