Rijetko Otkriće na CERN-u: Novi Načini Razumijevanja Fizike
Uvod
Znanstvenici u Europskoj organizaciji za nuklearna istraživanja (CERN) svjedočili su izuzetno rijetkom događaju koji bi mogao ukazivati na mogućnosti fizičkih fenomena izvan Standardnog modela. Istraživanja na području fizike čestica često uključuju sudar čestica kako bi se otkrilo što se događa unutar tog kaosa. Ovi eksperimenti ne samo da pomažu u potvrđivanju postojanja predviđenih čestica, poput Higgsovog bozona, nego također pokazuju da možda propuštamo značajne aspekte prirode, poput raspada B mezona.
Što je Standardni model?
Standardni model opisuje temeljne sile i građevne blokove svemira. Iako je iznimno uspješna teorija, postoje brojne enigme koje ovaj model ne objašnjava, kao što su priroda tamne tvari i porijeklo nerazmjere između materije i antimaterije. Profesor Mark Thomson, predsjednik Vijeća za znanstvene i tehnološke objekte, naglasio je važnost istraživanja teorijskih ekstenzija Standardnog modela.
Izuzetno Rijetki Događaji
Jedan od izuzetno rijetkih događaja koji istražuje NA62 eksperiment je raspad naelektrisanog kaona u naelektrisani pion te neutrino i anti-neutrino par. Kaoni, poznati i kao K mezoni, sastoje se od dva kvarka—kombinacije uzlaznih, silaznih i njihovih anti-kvarkova. Naelektrisani kaoni (K+) se sastoje od uzlaznog kvarka i anti-silaznog kvarka. Njihov raspad je posebno zanimljiv jer ga Standardni model vrlo precizno predviđa.
Rezultati Istraživanja
Prema tim predikcijama, manje od jednog u 10 milijardi naelektrisanih kaona bi se trebala raspasti u naelektrisani pion i neutrino-antineutrino par. NA62 eksperiment pokušava pronaći ovaj raspad sudaranjem protonskog snopa visoke intenziteta s nepokretnim ciljem, što rezultira produkcijom sekundarnih čestica koje se mogu detektirati.
U 2020. godini, tim je izvijestio o prvih naznakama ovog rijetkog oblika raspada, a sada, nakon mnogo više sudara i viših energija, prijavljuju 5-sigma detekciju, što znači da postoji samo 0.00006 posto šanse da je to statistička greška. „Ovom mjerenju, K+ → π+νṽ postaje najrjeđi raspad utvrđen na razini otkrića – poznata 5 sigma“, izjavila je profesorica Cristina Lazzeroni sa Sveučilišta u Birminghamu.
Discrepancija s Standardnim Modelom
Iako je raspad rijedak i predviđen, on se događa oko 50 posto više nego što je očekivano, javljajući se otprilike 13 puta u 100 milijardi slučajeva. Uzroci ove razlike između predikcija Standardnog modela i opaženih rezultata još uvijek nisu jasni, a mogući uzroci uključuju nove čestice ili nove aspekte fizike, što otvara potpuno nove horizonte istraživanja.
Zaključak
„Ovo je vrhunac dugog projekta započetog prije više od desetljeća. Istraživanje učinaka u prirodi koji se događaju s vjerojatnostima reda 10-11 fascinantno je i izazovno“, izjavio je profesor Giuseppe Ruggiero sa Sveučilišta u Firenci. Tim nastavlja s radom i najavut će dodatne eksponente kako bi potvrdio svoja otkrića. Prikazujući svoje nalaze na CERN EP seminaru, istraživači su donijeli uzbudljive vijesti o potencijalno novim fizičkim spoznajama.
Ova otkrića ne samo da obogaćuju naše znanje o svemiru, već i podižu mnogo novih pitanja koja će oblikovati buduća istraživanja u fizici čestica.
