Физики на протяжении более 40 лет искали превращение этой частицы в мюон и антимюон. Пока что полученные результаты соответствуют Стандартной модели и не указывают на открытие новых физических явлений.
Исследователи Большого адронного коллайдера получили первые данные о редком превращении нейтрального B-мезона в мюон и антимюон. Полученные результаты подтверждают, что распад искали на протяжении более 40 лет. На данный момент он соответствует существующим теориям и не указывает на открытие новых физических явлений.
B-мезоны формируются в результате столкновений частиц и существуют очень короткий период времени, прежде чем распадутся на другие частицы. Мюон напоминает электрон, но его масса в 200 раз больше. Антимюон является его античастицей. Изучая такие превращения, ученые проверяют Стандартную модель — теорию, описывающую известные элементарные частицы и их взаимодействия.
Согласно предсказаниям, необходимое превращение происходит в среднем раз на 10 миллиардов распадов нейтральных B-мезонов. Это статистическая вероятность: даже если наблюдать такое количество распадов, это не гарантирует, что исследователи найдут ровно один нужный случай. Сигналы этого процесса необходимо выделять среди большого объема других событий, возникающих при столкновениях протонов, движущихся близко к скорости света.
Сбор нужных данных стал возможен благодаря обновлениям коллайдера, которые, по информации WIRED, были проведены в 2024 году. Это ускорило процесс накопления информации. Новые методы машинного обучения помогли отделять нерелевантные процессы, за которыми в противном случае терялись бы сигналы редкого распада. Подробности анализа ученые представили в препринте на arXiv — предварительной научной публикации.
Интерес к этому процессу вызван возможностью проверки физики на масштабах значительно меньших атома. В статье описывается так называемая «зептовселенная», то есть область расстояний, измеряемых в зептометрах. Речь идет о поиске признаков неизвестных частиц через их потенциальное влияние на редкие распады. Более точные измерения в будущем могут выявить расхождения с предсказаниями Стандартной модели, однако текущие результаты таких расхождений не демонстрируют.
Фото: hi-tech.mail.ru