Tekla
11 °C
18 °C
Index - In English In English Eng

Úgy bomlik a mezon, hogy a fizikusok is csak pislognak

2015.05.14. 09:20
Új eredmények erősítették tovább a részecskefizika standard modelljét az Európai Nukleáris Szervezet (CERN) genfi kutatóközpontjában folyó kísérletek. A szakemberek a Nature című folyóiratban közzétett tanulmányukban bemutatták első megfigyelésüket egy rendkívül ritka jelenségről, a B-mezon részecske két müonra bomlásáról.

A jelenséget a nagy hadronütköztető (LHC) egy-egy detektorában, az LHCb-ben és a CMS-ben folyó kísérletek során figyelték meg 2011-ben és 2012-ben.

A részecskefizika standard modelljének feltételezése szerint a B-mezon részecske egymilliárd bomlása során mindössze négyszer történik ez a jelenség, de korábban még soha nem figyelték meg, írja az MTI.

A kísérletekből nyert mérési adatok utalnak arra is, hogy létezik egy hasonló, de még ritkábban mérhető bomlás, a Bs-mezon részecske két müonra való bomlása - írták a szakemberek tanulmányukban.

A B- és a Bs-mezonok rikta mezonok, egy kvarkból és egy antikvarkból álló instabil szubatomi részecskék, erős kölcsönhatásban állnak egymással. Az ilyen részecskék csak nagyon nagy energiájú ütköztetésen jönnek létre, részecskegyorsítókban vagy például a természetben, nagyenergiájú kozmikus sugárzásban.

A standard modell (SM) valamely fizikai jelenségnek, eseménynek vagy rendszernek a szakemberek többsége által elfogadott, de bizonyosan nem teljes matematikai-fizikai leírása. Az 1970-es évek elején vázolták fel a részecskefizika standard modelljét, amely az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja gravitáció nélkül: az elektromágneses, a gyenge és az erős kölcsönhatást. A CERN nagy hadronütköztetőjében folyó kísérletek e standard modellt tesztelik.

A CERN CMS és LHCb detektoraiban végzett kísérletek első önálló eredményeit a Bs-mezon bomlásáról 2013 júliusában ismertették a CERN szakemberei. Ezek az eredmények nagyon magas szintű statisztikai bizonyosságúak voltak, de mindkét kísérletben 5 szigma alattiak voltak. A szigma a részecskefizikai kísérletek bizonyosságát jelző érték, és 5 szigma statisztikai pontosság szükséges egy megfigyelés bizonyításához. Ez az érték azt jelenti, hogy kétmillióból egy olyan alkalom van, amikor a mért adat eltér az állítástól, vagyis iszonyatosan kicsi a valószínűsége, hogy az állítás nem igaz.

A két kísérlet adatainak összevont elemzése azonban teljesíti ezt a követelményt, eléri a 6,2 szigmát. Ez az első eset, hogy a CMS és az LHCb adatait közösen elemezték a szakemberek - olvasható a tanulmányban.