Странные кварки удивили ученых
 [показать] |
В экспериментах на «Теватроне» физики столкнулись с необычным поведением частиц
Физики в экспериментах на детекторе CDF американского коллайдера "Теватрон" обнаружили странное поведение топ-кварков, возникающих при столкновениях протонов и антипротонов - эти сверхтяжелые кварки более чем в пять раз чаще "предпочитали" лететь вперед по направлению пучка, чем назад, хотя существующая теория не предсказывает такой асимметрии.
Топ-кварк, или истинный (true) кварк, был впервые обнаружен в 1995 году на Теватроне в Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (штат Иллинойс, США). Это самый тяжелый кварк, и самая тяжелая из открытых элементарных частиц - его масса составляет около 170 гигаэлектронвольт (1 электронвольт соответствует 1,8 на 10 в минус 36-й степени килограммов). Для сравнения, протон весит 0,938 гигаэлектронвольта, а электрон - 0,511 мегаэлектронвольта. Как правило, топ-кварки рождаются парами из кварка и анти-кварка и сразу же распадаются на другие частицы.
Прежние измерения на детекторе CDF касались полулептонных распадов пар топ-кварков, при которых один топ-кварк (или топ-антикварк) распадался на электрон (или мюон), нейтрино и прелестный кварк, а другой топ-кварк из пары распадался на три кварка. В ходе этих измерений, результаты которых были опубликованы в декабре 2010 года, была впервые обнаружена асимметрия в поведении топ-кварков. Эти частицы после рождения в три раза чаще, чем предсказывала теория, летели вперед по направлению движения пучка протонов.
Новые измерения касались дилептонных распадов, когда оба топ-кварка распадались на лептоны - электроны или мюоны. Такие события происходят относительно реже: всего 5% возникающих пар топ-кварков распадаются таким образом.
Авторы исследования, опубликованного на сайте Лаборатории имени Ферми, проанализировали более 200 случаев дилептонного распада. Оказалось, что асимметрия в движении частиц в этом случае составляла 42% плюс-минус 16% притом, что существующая физическая теория - Стандартная модель - предсказывает, что показатель должен быть менее 5%. Таким образом, результаты измерения расходятся с теорией более чем в пять раз.
Хотя полученные данные при этом имеют относительно небольшие статистические отклонения от Стандартной модели, они дают "сильный психологический эффект" и могут заставить ученых начать пересмотр общепринятой теории, сообщает РИА Новости.
[359x500]