Валентин Урбан: aby se napít, známky a extáze Голосов: 1 Адрес блога: http://dubva1.livejournal.com/ Добавлен: 2008-08-04 10:21:30 блограйдером pinker

Найдется ли частичка?

2011-12-01 20:53:02 (читать в оригинале)

Уже не 1-ый денек заглавия новостных лент пестрят сообщением о том, что в южноамериканском ускорителе частиц найдено «нечто, нарушающее законы физики». Разберемся же, что там по сути вышло.





Только пару дней вспять мы ведали о том, как на протон-антипротонном ускорителе Tevatron открыли новейшую простую частичку («Прелестная и два раза странная»), и вот сейчас настало время поведать об еще больше внезапной находке, изготовленной тут. 1-ые сообщения о нем прошли по новостным лентам еще несколько недель вспять, но только не так давно появилась достоверная информация, которой стоило ожидать: уж больно таинственным оказался обнаруженный физиками эффект.


Вправду, работающий на Tevatron сенсор частиц CDF увидел нечто, совсем не укладывающееся в современные квантово-механические теории.


На ускорителе протоны и антипротоны разгоняются до околосветовых скоростей и сталкиваются лбами. А сенсор CDF выслеживает все, происходящее в итоге этих аварий: появляющиеся и исчезающие нестабильные частички, их перевоплощения и распад, линии движения и энергии. Все происходит в достаточно маленьком объеме трубки поперечником каких-либо 1,5 см, а окружающая ее узкая электроника смотреть за процессом.


В процессе 1-го из тестов сенсор CDF следил за поведением b-кварков и b-антикварков (малость подробнее о кварках мы ведали в уже упомянутой статье: из этих «очень элементарных» частиц выстроено много других простых частиц – в том числе, обычные всем протоны и нейтроны). По всем законам, все должно было происходить приблизительно так.


Пропархав пару мм каждый в свою сторону, оба кварка должны распасться, образовав по нескольку штук других частиц – в том числе, по мюону. Кстати, мюоны относятся к классу лептонов, как и электрон – только они «нечувствительны» к сильному взаимодействию и вприбавок в сотки раз тяжелее электрона, они вообщем очень плохо ведут взаимодействие с материей.


Но все оказалось по другому. Во-1-х, мюонов было больше, намного больше, чем должно было быть. Откуда они так расплодились? Непонятно. Во-2-х (и основных), появлялись большая часть из их совсем не там, где происходило столкновение! Сейчас вы сообразили, в чем загвоздка? Кварки возникают и распадаются снутри маленький трубки, где сталкиваются протон с антипротоном – а мюонов вдруг находится целая свора, при этом большая часть вообщем вне трубки и не оставляют никаких следов на тех частях сенсора, которые обращены в центр событий!


Схожее поведение ученые пока никак не могут разъяснить на базе стандартной модели – основной теории в современной физике простых частиц, пророчества которой до сего времени сбывались с поразительной точностью. По словам главы работающих с CDF ученых Якобо Конигсберга (Jacobo Konigsberg), «хочу сказать с предельной ясностью, что у нас нет ясного разъяснения этому явлению».


В то же время, ряд физиков-теоретиков уже вооружились формулами и принялись рассуждать о том, что бы это могло быть. Одно из догадок выдвигает версию о том, что в процессе распада кварка и антикварка появляется некоторая неведомая нестабильная частичка с временем жизни около 20 пикосекунд. За этот период времени она успевает пропархать приблизительно 1 см (за границы испытательной трубы) – и уже там распадается на мюоны.


Другие ученые выдвигают даже версию с черной материей (предметом, по определению труднодоступным прямому наблюдению, увидеть который можно только по гравитационному воздействию на обыденную материю – обычно этим разъясняют некие «несостыковки» в астрофизических явлениях). Считается, что частички черной материи могут вести взаимодействие вместе, как и частички материи обыкновенной, средством особенного класса частиц – переносчиков взаимодействий. Масса этих «переносчиков черных взаимодействий» составляет 1 ГэВ – что достаточно точно подходит под свойства неведомой частички, породившей мюоны в опыте на CDF.


В любом случае, сказать что-либо точно пока нельзя – может быть, это вообщем был артефакт экспериментальной установки. Хотя под сообщением о нестандартном опыте стоят подписи сотен проводивших и повторявших опыт физиков, стоит ждать, что в последнее время его попробуют воспроизвести и в других лабораториях мира. А теоретических спекуляций будет море… Так всегда бывает, когда вновь раскрывается «окошко» в неизвестное.


По сообщению New Scientist Space