Neįprastas subatominės dalelės skilimas žada naujos fizikos pradžią

Darbas, sukėlęs nemažą sujudimą fizikų gretose, svarbus tuo, kad leidžia iškelti mintį apie naujos fizikos egzistavimą. Tarptautinė mokslininkų komanda, į kurią įėjo ir Kornelio universiteto asistuojanti fizikos profesorė Džulija Tom-Levi (Julia Thom-Levy) bei doktorantas Valteris Hopkinsas (Walter Hopkins), šį darbą išsiuntė „Physical Review Letters“ žurnalui. Kol kas jis prieinamas arXiv.

Dž. Tom-Levi nagrinėja dalelių, susidariusių didelės energijos susidūrimų metu, skilimą, ypatingą dėmesį skirdama vadinamiesiems keistiesiems B mezonams. Šias daleles sudaro gražiojo ir keistojo kvarko darinys. Pagal standartinį fizikos modelį, keistųjų B mezonų skilimo į priešingo krūvio miuonų porą dažnis yra labai mažas, vos keli skilimai per 350 milijardų susidūrimų.

Naujausi Fermio laboratorijos Tevatrono dalelių greitintuvo gauti duomenys atskleidžia, jog skilimas yra gerokai dažnesnis. Nors šis rezultatas gali būti viso labo tik statistinė fliuktuacija, jis patraukė fizikų dėmesį, nes atsiranda galimybė, jog kalbama apie naujų dalelių egzistavimą, kurioms paaiškinti reikės naujo fizikos modelio.

Bėgant metams, fizikai sugeba atlikti vis daugiau didesnės energijos dalelių susidūrimų, tad nieko nuostabaus, jog jiems pavyksta nustatyti tokių skilimų tikimybių viršutines ribas. Fermio laboratorijoje surinkti duomenys leidžia mokslininkams dar labiau susiaurinti skilimo tikimybę nuo 0,46 iki 3,9 × 10^-9.

Vienas galimų tokio skilimų perviršio paaiškinimų yra supersimetrinių dalelių egzistavimas. Kol kas supersimetrinės dalelės dar nebuvo stebėtos, tačiau jos gali padėti paaiškinti tamsiosios medžiagos, sudarančios ketvirtį mūsų Visatos, prigimtį.

„Taigi jos gali lemti perviršį, kaip ir, beje, visiškai naujos mums nepažįstamos dalelės, – teigia profesorė. – Bet kuriuo atveju mums reikia žymiai daugiau duomenų, kad galėtume tai teigti užtikrinčiau“.

Didesnis duomenų kiekis šiuo metu plaukia iš CERN laboratorijos Didžiojo hadronų priešpriešinio srautų greitintuvo (LHC), kuris savo pajėgumu lenkia Tevatrono greitintuvą. Čia su užsidegimu darbuojasi ir pati Dž. Tom-Levi.