В конце 2008 несколько зрителей полагали, что Большой коллайдер адрона (LHC) принесет конец света. Три года спустя наши неповрежденные остатки планеты, но европейский обжимный пресс частицы, возможно, сделали его первую трещину в современной физике.
Если эта трещина, оказывается, реальна, она могла бы помочь объяснить устойчивую тайну вселенной: почему существует много нормального вопроса, но едва любое противоположное — антивещество. «Если это держит, это захватывающе», говорит физик частицы Роберт Розер Ферми Национальная Лаборатория Акселератора в Батавии, Иллинойс.Для понимания, почему физики взволнованы озирайтесь: мы окружены материалом. Это могло бы казаться очевидным, но ученые долго задавались вопросом, почему существует что-либо вообще. Принятые теории предлагают, чтобы большой взрыв произвел равные суммы вопроса и антивещества, которое скоро уничтожило бы друг друга.
Безусловно, баланс перевернулся в пользу нормального вопроса, позволив создание всего, что мы видим сегодня — но как, ничье верное.Наиболее вероятно, теоретики говорят, свойства вопроса и антивещества не довольно симметричны. Технически, это неравенство известно как нарушение паритета нагрузки (CP), и это должно неожиданно возникнуть, когда частицы естественно распадаются: или нормальные частицы распались бы чаще, чем их античастицы делают или наоборот. Согласно принятой теории элементарных частиц, стандартной модели, должен быть низкий уровень нарушения CP, но недостаточно объяснить распространенность нормального вопроса.
Таким образом, эксперименты пытались найти случаи, в которых нарушение CP выше.Это – то, где LHCb, один из шести датчиков в LHC, возможно, был успешен. Это прослеживало пути частиц, известных как мезоны D0, которые, вместе с их античастицами, могут распасться в пары или пионов или каонов.
Путем соответствия этим пионам и каонам, физики LHCb вычислили относительные скорости распада между частицами D0 и античастицами. Результат, показанный на встрече в Париже на этой неделе, является потрясающим: ставки отличаются на 0,8%.На первый взгляд этот уровень нарушения CP по крайней мере в восемь раз более высок, чем стандартная модель позволяет, таким образом, это могло помочь объяснить, почему существует все еще «материал» во вселенной.
Но существует протест: это не достаточно точно. Для истинных открытий физики требуют статистической уверенности по крайней мере в пяти сигмах, что означает, что должен быть меньше чем один шанс в 3 миллионах из того, что результат был случайной вспышкой в данных.
В настоящее время у бригады LHCb есть уверенность в трех сигмах, таким образом, существует приблизительно один шанс в 100, результатом является счастливая случайность.Мэтью Чарльз, физик в Оксфордском университете в Соединенном Королевстве и члене 700-сильного сотрудничества LHCb, естественно осторожен. «Следующий шаг должен будет проанализировать остающиеся данные, взятые в 2011», говорит он. «Образец, который мы использовали до сих пор, составляет только приблизительно 60% того, чего мы делали запись, таким образом, остаток улучшит нашу точность вполне немного и даст нам сильный ключ к разгадке относительно того, поддержит ли результат».
Для того анализа общественность должна будет ждать до следующего года.Физик частицы Пол Харрисон из Уорикского университета в Соединенном Королевстве, работающий над другими исследованиями LHCb, не будит свои надежды. «Я не ставлю свою пенсию на этом результате, выдерживающем испытание дальнейших данных», говорит он. Он думает, что неуверенность является просто слишком большой. «Так как мы измеряем сотни разных вещей в LHC, тогда время от времени один из них даст результат с тремя сигмами как это наугад».
Существуют причины быть положительным, все же. В прошлом году сотрудничество CDF, базируемое в Фермилэбе, сообщило о подобном различии между скоростями распада D0 0,46%. В то время, результатом, как думали, вероятно, была вспышка, потому что статистическая неуверенность CDF была довольно большой, но взятый вместе с результатом LHCb, это, как могло бы замечаться, несло бы больше веса.
И CDF, как LHCb, все еще имеет больше данных для траления через.«Мы теперь, очевидно, очень мотивированы для распространения, наш анализ к нашим полным данным испытывают и видят, можем ли мы получить независимое подтверждение результата LHCb», говорит Джованни Пунци из университета Пизы в Италии, представителе сотрудничества CDF.
ИСПРАВЛЕНИЕ: Эта статья первоначально заявила, что Мэтью Чарльз является представителем сотрудничества LHCb. Однако он не исполняет те определенные обязанности.