Ką tik nutiko kažkas keisto, ko dabartinė fizika paaiškinti negali

• Ar kaonai skyla pagal naujos fizikos dėsnius? Tyrėjai stengiasi paaiškinti savo anomalius atradimus.
• Tai yra didesnio eksperimento, kuriuo tiriama CP simetrija, dalis.
• Anomalijos gali būti tiesiog matavimų triukšmas, nauja dalelė arba nauja fizikos sąsaja.

Mokslininkai pasiūlė naują subatominių dalelių rūšį, kuri paaiškintų kitos dalelės paslaptingą suirimą. Kaonas – ypatinga mezonų rūšis – yra sudaryta iš kvarko ir antikvarko. Visos jos yra hadronų šeimos dalis. Kai kaonai skyla, labai retai įvyksta pokytis, kuris mokslininkus glumina. Ar dabartinė fizika juos gali paaiškinti?

Daug mezonų buvo atrasta, nes jie patys yra kitų medžiagų skilimo produktai, savo ruožtu skylantys į skirtingas daleles, pavyzdžiui, protonus ir neutrinus. Kiekvienas mezonas turi savo galimų skilimų rinkinį, ir mokslininkai tik neseniai pradėjo nuodugniai tyrinėti visą šių galimybių spektrą. O kadangi mokslininkai vis išranda ir tobulina stebėjimo įrankius, gyvename ypatingame mezonų skilimo rezultatų atradimo aukso amžiuje.

Jei šis kaono skilimas bus patvirtintas, tai bus kažkas naujo fizikams. Toks skilimas gali rodyti esant naują dalelę, arba tokį skilimą sukeliančią naują fizikos sąveiką. „Naujos fizikos“ idėja skamba baugiai ar keistai – nelygu požiūris, – tačiau kvantinių reiškinių ir subatominių dalelių amžiuje, nėra negirdėtas dalykas, kad tyrėjai spėlioja, ar jų stebėjimai rodo kažką anksčiau negirdėto.

Yra žinomi keli galimi kaonų skilimo būdai, tačiau aprašytas šiame straipsnyje yra toks retas, kad mokslininkai iki šiol nebuvo tikri ar jis iš vis egzistuoja. Pagal jų modelį, bandinyje turėjo būti ketvirtis skilimo, o ne keturi, kas, palyginus, yra tikras lobis. Ką reiškia išvysti tiek daugiau atvejų?

„Jei tai bus patvirtinta, signalo stiprumo paaiškinimui prisireiks naujos fizikos už standartinio modelio ribų. Bandome įvairias šio atvejo naujas fizikos interpretacijas, įskaitant: (1) nauja sunki fizika sustiprina standartino modelio signalą, (2) [...] nauja lengva ilgai gyvuojant dalelė, ar (3) viso signalo interpretavimas iš naujo, kaip naujos lengvos, ilgai gyvenančios dalelės produkciją fiksuotame taikinyje,“ aiškina mokslininkai straipsnyje.

Kitaip tariant, pats didelis „atsitiktinių“ matavimų skaičius buvo ženklas, kad vyksta kažkas neįprasto, o dabar mokslininkai nori suprasti ir paaiškinti, kodėl tai įvyko. Taip, rezultatas galėjo būti tiesiog „triukšmas“, ar koks trikdis ar matavimo klaida. Subatominių dalelių matavimo instrumentuose dažnai naudojama antrinė informacija, kaip objekto metamas šešėlis ar jo atspindima šviesa, o ne pats objektas.

Kadangi kalbama apie ypatingai mažus objektus, tokie antriniai duomenys gali būti nevienareikšmiai. Būtent todėl kitas tyrėjų komandos žingsnis bus bandymas užtikrintai atmesti triukšmų galimybę. Tyrėjas Kohsaku Tobioka sako, kad netgi toks triukšmų lygis (jeigu tai iš tiesų yra jis) būtų kažkas pribloškiamo. „Tokiu atveju triukšmų tikimybė labai maža, tad netgi vienas užfiksuotas įvykis apstulbintų,“ sako Tobioka. „O šiuo atveju jie buvo keturi."

Caroline Delbert