Fysikere, der arbejder ved LHCb-detektoren ved Large Hadron Collider, har fundet antydninger af et fænomen, der ikke kan forklares inden for rammerne af moderne fysik - Standardmodellen, som beskriver egenskaberne for alle kendte partikler.
I marts offentliggjorde en gruppe videnskabsmænd data, der viser, at magiske kvarker (b-kvarker) henfalder til myoner 15 % sjældnere end til myonrelaterede partikler - elektroner. Dette kan ikke forklares med standardmodellen, som kun forudsiger én uoverensstemmelse mellem myonen og elektronen, som er 200 gange lettere end dens "tvilling". Med andre ord skal magiske kvarker henfalde til myoner og elektroner med samme frekvens. Men på det tidspunkt var forskellen mellem de eksperimentelle data og standardmodellen tre sigma eller tre standardafvigelser, hvilket i partikelfysik ikke er nok til endeligt at bedømme en opdagelse.
For at fysikere skal kunne tale om eksistensen af en ukendt kraft, der forstyrrer henfaldet af b-kvarker til myoner, er det nødvendigt at opnå et resultat på fem sigma, når sandsynligheden for, at forskellen skyldes tilfældigheder, vil være mindre end én ud af en million. Selvom den nye undersøgelse ikke nåede dette mærke, observerede forskerne det samme fænomen: de magiske kvarker henfaldt til myoner 30 % sjældnere, end de henfaldt til elektroner. Forskellen mellem teori og eksperiment var omkring to standardafvigelser eller omkring to sigma. Sandsynligheden for statistiske fejl er med andre ord godt 2 %.
Ifølge videnskabsmænd vil idriftsættelsen af den moderniserede LHCb-detektor hjælpe med at bekræfte eller afkræfte disse data, som vil skulle indsamle yderligere data og levere yderligere statistik.
Selvom standardmodellen har bestået alle eksperimentelle test til dato, ved forskerne, at den er ufuldstændig. Det inkluderer ikke gravitationsinteraktionen og beskriver ikke de partikler, der kunne forklare eksistensen af mørkt stof, som udøver den observerede indflydelse på almindeligt stof i universet. For nylig er der blevet akkumuleret flere og flere data om den nye fysik uden for standardmodellen, men indtil videre har videnskabsmænd ikke fundet klare beviser for dens eksistens.
Læs også:
- Fysikere slog rekorden for den laveste temperatur opnået under laboratorieforhold
- Nobelprisen i fysik 2021 tildelt 3 videnskabsmænd for at bringe orden i kaos