Ещё в 2017 году результаты эксперимента «Beauty» (LHCb) намекнули на нечто неожиданное. Частица, называемая красивым мезоном (b-мезон), разрушалась таким образом, который не соответствовал предсказаниям. Это означает одно из двух: либо наши прогнозы ошибочны, либо ошибка в результатах эксперимента. Физики всегда прагматичны. Поэтому, когда результаты экспериментов не совсем совпадают с теорией, сначала предполагается, что это случайный всплеск в статистическом хаосе сложного теста. Если последующий эксперимент показывает то же самое, это по-прежнему считается лишь аномалией...

Но после достаточного количества экспериментов можно собрать достаточно данных, чтобы сравнить вероятность ошибок с вероятностью нового интересного открытия. Если неожиданный результат отличается от предсказанного хотя бы на три среднеквадратических отклонения, это называется «правило трёх сигм», это становится подтверждённым наблюдением. Но и это ещё не всё.

Шампанское можно будет открывать, только если аномалия вырастет до разницы в 5 сигм. Теперь к мезонам.

Мезоны — это разновидность адрона, состоящего в стабильном виде при сильных взаимодействиях только из двух элементарных частиц: кварка и антикварка.

Даже самые устойчивые мезоны распадаются через сотые доли секунды. Стандартная модель, само собой, описывает то, что мы должны видеть, при этом.

Распад b-мезона, согласно Стандартной модели, должен привести к образованию пар электронов и позитронов, или электроноподобных мюонов и их противоположностей, анти-мюонов.

Вероятность того или другого сценария должна быть 50 на 50. Но результаты экспериментов на БАК показывают гораздо больше электрон-позитронных распадов, чем мюон-анти-мюонных.

Тогда, в 2018 году, физики предположили, что им будет достаточно 2-3-х лет на то, чтобы набрать достаточно данных для подтверждения или опровержения результатов этого эксперимента.

Три года прошло, и новые результаты говорят о расхождении в 3,1 сигмы. Это всё ещё далеко не 5, и существует 1 шанс из 1000, что мы наблюдаем простую погрешность в измерениях, но, говоря с осторожностью, больно уж устойчива эта погрешность.

Так или иначе, эти результаты говорят о необходимости продолжения экспериментов по поиску изъянов Стандартной модели физики элементарных частиц. В конце концов, довольно много всего, от масс нейтрино до тёмной материи, в неё так и не вписывается, из-за чего наше понимание устройства Вселенной явно далеко не полное.

Именно поэтому нам необходимо понимание того, что Стандартная модель обладает достаточной гибкостью для расширения её границ, что потенциально откроет пути к новым областям физики.Источник: "Science & Future"