Kagiliw-giliw na Mga Bagong Resulta mula sa Malaking Hadron Collider na Hinahamon ang Pioneering Theory sa Physics

Napakabihirang pagkabulok ng isang kagandahang meson na naglalaman ng isang electron at isang positron na naobserbahan sa LHCb. Kredito: CERN

Ang mga mananaliksik sa UZH at CERN nai-publish bagong mga kagiliw-giliw na mga resulta. Ayon sa pakikipagtulungan sa internasyonal na pagsasaliksik na nagsasagawa ng eksperimento sa kagandahang Malaking Hadron Collider (LHCb), ang pinakabagong mga sukat ay nagpapatibay sa mga pahiwatig ng paglihis laban sa mga inaasahan sa teoretikal. Kung nakumpirma, ang mga natuklasan ay tumutukoy sa pisika na lampas sa Pamantayang Modelo tulad ng isang bagong pangunahing puwersa.

Kapag ang tinaguriang mga beauty quark ay ginawa sa pagkakabangga ng mga high-energy proton beams sa Large Hadron Collider, ang particle accelerator sa CERN sa Geneva, halos mabulok sila agad. Ang mga mananaliksik ng Malaking Hadron Collider na eksperimento sa kagandahan (LHCb) ay muling itinayo ang mga katangian ng mga pinaghalo na mga maliit na butil batay sa kanilang mga produktong nabubulok.

Ayon sa itinatag na mga batas ng maliit na butil ng pisika, na tinatawag na Standard Model, inaasahang mabulok ang mga beauty quark na may parehong posibilidad na tulad ng mga electron at muon, na kung saan ay mas mabibigat na kapatid ng mga electron. Gayunpaman, ang mga sukat sa LHC mula pa noong 2014 ay ipinapakita na ang “lepton universality” na ito ay maaaring lumabag sa ilang pagbaluktot. Sa mga pagkabulok na ito, ang rate ng produksyon ng dalawang uri ng mga maliit na butil ay naiiba mula sa pagtantulang teoretikal ng isa.

LHCb Experiment Cave sa LHC

Ang eksperimento ng LHCb ay isa sa apat na pangunahing mga eksperimento sa Large Hadron Collider sa CERN. Kredito: CERN

Ang mga sukat ng pagbaluktot ay tila hindi naaayon sa hula ng maliit na bahagi ng pisika

Pinangungunahan ni Nicola Serra, propesor ng Physics sa University of Zurich (UZH), ang mga miyembro ng pangkat ay bahagi ng isang maliit na pangkat ng pananaliksik na nagtatrabaho nang direkta sa pagsukat. Sa pinakabagong pagtatasa ng LHCb, gamit ang lahat ng data na nakolekta ng detektor ng LHCb sa ngayon, ang proporsyon ng mga produkto ng pagkasira na naglalaman ng mga electron at muon ay natutukoy na may mas mahusay na katumpakan kumpara sa mga nakaraang pagsukat.

Ang resulta ay nagpapakita ng katibayan ng isang paglihis mula sa isang ratio – at sa gayon ay sinira ang “lepton universality” sa beauty quark, ang posibilidad ng data na sumasang-ayon sa hula ng teoretikal ay nasira ng halos 0.1%. Kung nakumpirma, ang paglabag na ito ay nangangahulugang pisika na lampas sa Pamantayang Modelo, tulad ng isang bagong pangunahing puwersa bilang karagdagan sa apat na pangunahing pwersa: gravity, electromagnetism, mahina na pakikipag-ugnayan ng nukleyar na responsable para sa radioactivity, at ang malakas na pwersang nukleyar na magkakasama sa bagay.

Pag-upgrade ng LHCb Detector

Ang pag-on sa detektor ng LHCb upang mag-set up ng isang pag-upgrade. Kredito: CERN

Masyadong maaga para sa isang pangwakas na resulta, ngunit mahusay na potensyal na may paparating na mga sukat

“Ang Pamantayang Modelo ay nanaig sa loob ng mga dekada. Ang aming trabaho bilang eksperimentong eksperimental ay upang masubukan ito nang mas tiyak at makita kung makakaligtas ito sa mas mataas na pagsisiyasat,” sabi ng senior researcher ng UZH na si Patrick Owen, na gampanang nangungunang papel sa pagtatasa. Kung ang posibilidad ng pagkakamali , na kung saan ang mga account para sa mga error, ay mas mababa sa isa sa tatlong milyon, o 0.00003%, ang mga obserbasyon ay naging totoong mga tuklas, na nakatuon ang pansin sa kaguluhan ng mananaliksik.

“Kaya, masyadong maaga upang makarating sa isang pangwakas na konklusyon. Ngunit ang paglihis na ito ay umaangkop sa isang anomalya na pattern na ipinakita sa huling dekada,” sabi ni Nicola Serra. Sa kabutihang palad, ang pakikipagtulungan ng LHCb ay mahusay na inilagay upang linawin ang potensyal na pagkakaroon ng bagong mga epekto sa pisika sa mga pagbaluktot na ito. Kailangan lang natin ng maraming higit na nauugnay na mga sukat, “pagtatapos niya.

Ang resulta ay ipinakita sa kauna-unahang pagkakataon ngayon sa pagpupulong ng Moriond tungkol sa mga pakikipag-ugnayan ng electroweak at magkasanib na mga teorya, at sa isang online na seminar sa European Nuclear Research Organization CERN sa Geneva.

Malaking eksperimento sa kagandahang Hadron Collider (LHCb)

Ang eksperimento ng LHCb ay isa sa apat na pangunahing mga eksperimento na isinasagawa sa Large Hadron Collider (LHC) sa CERN sa Geneva. Dinisenyo ito upang pag-aralan ang pagkabulok ng mga maliit na butil na naglalaman ng mga beauty quark, na mga quark na may pinakamataas na masa na bumubuo ng mga estado ng hangganan. Ang mga tumpak na sukat ng pagkakaiba-iba ng mga bagay na antimatter at bihirang pagkabulok ng mga maliit na butil na naglalaman ng isang beauty quark ay nagbibigay-daan sa mga tumpak na pagsubok ng Pamantayang Modelo ng maliit na butil na pisika.

Ang mga pangkat ng pagsasaliksik mula sa UZH at EPFL ay naging kasapi ng pakikipagtulungan ng LHCb mula pa noong 1999. Gumawa sila ng mga makabuluhang kontribusyon sa disenyo at pagtatayo ng LHCb detector at nakilahok sa mga pag-upgrade. Ito ang magiging susi sa pagtitipon ng mga kinakailangang istatistika upang malaman kung ang mga anomalya na sinusunod sa mga pagbaluktot ng kagandahang quark ay totoong totoo. Mula noong 2009, nang magsimula ang pagkuha ng data, ang UZH na grupo ni Nicola Serra ay gampanang papel sa pagsukat ng pagkabulok ng mga maliit na butil na naglalaman ng mga beauty quark.

Para sa higit pa sa pananaliksik na ito, basahin ang Bagong Resulta mula sa Malaking Hadron Collider’s Pioneering Theory Challenges sa Physics.

Sanggunian: “Lepton universality test in beauty-quark distortions”, pakikipagtulungan ng LHCb: R. Aaij, C. Abellán Beteta, T. Ackernley, B. Adeva, M. Adinolfi, H. Afsharnia, CA Aidala, S. Aiola, Z Ajaltouni , S. Akar, J. Albrecht, F. Alessio, M. Alexander, A. Alfonso Albero, Z. Aliouche, G. Alkhazov, P. Alvarez Cartelle, S. Amato, Y. Amhis, L. An, L Anderlini, A Andreianov, M. Andreotti, F. Archilli, A. Artamonov, M. Artuso, K. Arzymatov, E. Aslanides, M. Atzeni, B. Audurier, S. Bachmann, M. Bachmayer, JJ Back, P. Baladron Rodriguez ., V. Balagura, W. Baldini, J. Baptista Leite, RJ Barlow, S. Barsuk, W. Barter, M. Bartolini, F. Baryshnikov, JM Basels, G. Bassi, B. Batsukh, A. Battig, A G., M. Becker, F. Bedeschi, I. Bediaga, A. Beiter, V. Belavin, S. Belin, V. Bellee, K. Belous, I. Belov, I. Belyaev, G. Bencivenni, E. Ben- Haim, A. Berezhnoy, R. Bernet, D. Berninghoff, HC Bernstein, C. Bertella, A. Bertolin, C. Betancourt, F. Betti, Ia. Bezshyiko, S. Bhasin, J. Bhom, L. Bian, MS Bieker, S. Bifani, P. Billoir, M. Birch, FCR Bishop, A. Bitadze, A. Bizzeti, M. Bjørn, MP Blago, T. Blake , F. Blanc, S. Blusk, D. Bobulska, JA Boelhauve, O. Boente Garcia, T. Boettcher, A. Boldyrev, A. Bondar, N. Bondar, S. Borghi, M. Borisyak, M. Borsato, JT Borsuk, SA Bouchiba, TJV Bowcock, A. Boyer, C. Bozzi at MJ Bradley et al., Marso 22, 2021, High Physics Physics – Eksperimento.
arXiv: 2103.11769

Ang koponan ng UZH ay nakikipagtulungan din malapit sa dalawang grupo ng UZH na nagtatrabaho sa teoretikal na paliwanag ng mga phenomena na ito. Nagtatrabaho si Propesor Gino Isidori sa teoretikal na interpretasyon ng mga pagbaluktot na ito, pagharap sa mga bukas na tanong tungkol sa likas na katangian ng pangunahing mga nasasakupan ng bagay at kanilang mga pangunahing pakikipag-ugnayan. Si Andreas Crivellin, isang propesor ng SNSF sa Paul Scherrer Institute (PSI) at UZH, ay iniimbestigahan ang mga posibleng implikasyon ng mga resulta na ito para sa iba pang mga eksperimento. Ang mga pangkat ng pagsasaliksik ng UZH ay mahusay na pagsamahin ang teorya at eksperimento sa kasalukuyang pananaliksik sa maliit na butil na pisika.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Ang lumalaking problema ng “malalim na heograpiya”

Ang maaaring mukhang isang imahe ng Tacoma ay talagang isang simulate na nilikha sa pamamagitan ng paglilipat ng mga biswal na imahe ng Beijing...

Bagong Milky Way Exterior Destroyers Bagong Sky Map ay Inilabas – Madilim na Mahalagang Mga Konsepto ay Maaaring Magbigay ng Bagong Eksperimento

Ang mga astronomo ay naglabas ng isang bagong celestial map ng Milky Way galaxy na pinakamalapit sa aming kalawakan. Kredito: NASA / JPL-Caltech...

Susunod na Generation Stable Pop-Up na Istraktura na inspirasyon ni Origami

Ni Harvard John A. Paulson School of Engineering at Applied Science Abril 22, 2021 Ang hindi masusunog na kanlungan na ito ay hindi natatakpan ng makapal...

Pinalitan ng DNA ang Y Chromosome na Nag-aambag ng Maikling Buhay na Buhay sa Mga Lipad ng Lalaki

Pagpapayaman ng Heterochromatin sa lahat ng mga chromosome. Immunofluorescence stain ng H3K9me3 sa male mitotic chromosome. Bar scale ay 50μm. Kredito:...

Pinapayagan ng mga polimer na kumakain ng polimer ang “biodegradable” na mga plastik na tunay na masusunog

Ang ginagamot na plastik (kaliwa) ay naghiwalay pagkatapos ng tatlong araw lamang sa karaniwang pag-aabono (kanan) at ganap na makalipas ang dalawang linggo. ...

Newsletter

Subscribe to stay updated.