Nakon što je otkriće Higsovog bozona potvrdilo Standardni model, u CERN-u su ovog leta došli do još jednog uzbduljivog otkrića
Tekst: S. Bubnjević
Punih godinu dana nakon otkrića koje je širom sveta izazvalo izuzetnu pažnju – otkrića Higsovog bozona na akceleratoru LHC – iz CERN-a je ovog leta stigla jedna nova, vrlo zanimnjiva vest.
Reč je o otkriću raspada čestice Bs mezon na dva miona, što je događaj koji ranije nije bilo moguće videti. Ovo otkriće nije izazvalo ni približnu pažnju u medijima, ali je za brojne fizičare čestica izuzetno značajno, pošto donosi novu potvrdu Standardnog modela.
„U eksperimentu CMS izmerena je verovatnoća raspada od (2.9±0.9)x10–9 sa pouzdanošću od 4.3σ (4.3 sigma), što je u skladu sa predviđanjima Standardnog modela: (3.6±0.3)x10–9“, navedeno je u CERN-ovom saopštenju povodom eksperimenta CMS (detektor na slici ispod).
Na ovo otkriće se čekalo čak 25 godina, a ono je sada zabeleženo na dva detektora: na pomenutom CMS, ali i na LHCb detektoru. No, šta ovo otkriće zapravo predstavlja?
CERN, inače, kao vodeća laboratorija u svetu elementarnih čestica i fundamentalne fizike uopšte, a čija je i Srbija članica, svake nedelje izlazi sa novostima o otkrićima na velikom akceleratoru LHC (Large Hadron Colider).
Akcelerator je trenutno ugašen, zbog redovnog remonta, ali se tokom prošle godine na njemu desilo toliko sudara ubrzanih protona koji su snimljeni da bi se rezultati mogli analizirati godinama. Neka od ovih otrkića mogu da odgovore i na dilemu da li postoji fizika „iza Standarnog modela“, odnosno da ukažu na određene segmente fizike čija objašnjena nisu kompletna. Na primer: nema objašnjenja za kosmološku potvrdu postojanja tamne materije, niti znamo razlog asimetrije materije i antimaterije u prirodi.
Na velikom LHC krugu, prečnika 27 kilometara, 100 metara pod zemljom, nalazi se više detektora koji su lovili čestice dobijene sudarima protona, a svaki do njih predstavlja odvojen eksperiment. Najpoznatiji su svakako CMS i ATLAS, detektori koji su zaslužni za otkriće Higsovog bozona i na kojima rade i timovi fizičara iz Srbije.
„Raspad je detektovan u dva LHC eksperimenta: LHCb i CMS“, objašnjava dr Petar Adžić (na slici ispod), predsednik Komisije za saradnju sa CERN-om i fizičar koji već decenijama radi u ovoj oblasti, predvodeći jedan od timova srpskih fizičara koji su učestvovali i u otkriću Higsa.
„Malo se zna o detektoru LHCb, jer svi su uglavnom čuli za CMS i ATLAS“, kaže Adžić, objašnjavajući da je ovaj detektor izuzetno osetljiv jer je specijalno dizajniran za otkrića ove vrste, ali je veliki uspeh i činjenica da se do nalaza došlo i na CMS detektoru.
Da bi do njega došlo, bilo je neophodno da se u sudarima stvori čak milijardu Bs mezona, čestica koje nisu „elementarne“ u najužem smislu te reči, a po svojoj masi spadaju u srednje teške.
Standardni model predviđa da se od tih milijardu dobijenih, samo tri raspadaju na lagane čestice mione, koji su tek malo masivniji rođaci elektrona. Pokazalo se da su detektori uspeli da među milijardu proizvedenih mezona ulove ona tri koja su se raspala na mione.
„Poseban značaj ovog otkrića je što taj izuzetno redak raspad može da posluži kao vrlo osetljiv test važenja, ali i test preciznosti predviđanja Standardnog modela“, objašnjava profesor Adžić. „Dobijeni rezultat je u saglasnosti sa predviđanjima Standardnog modela čime se potvrdilo da je to još suverena teorija na energijama koje su nam dostupne, a svi eksperimenti na LHC-u još jednom su nas uverili da mogu da dosegnu osetljivost merenja do neslućenih nivoa.“
„Ovi raspadi su idealni procesi za izučavanje mogućih nagoveštaja postojanja nove fizike“, kaže se u saopštenju CERN-a. „Utvrđeno odstupanje od preciznih predviđanja Standardnog modela predstavljalo bi indikaciju postojanja fizike izvan Standardnog modela.“
Istražite više u CERN saopštenju o retkom raspadu B mezona.