Am LHC wurde ein anomales Verhalten des B-Quarks während des Zerfalls entdeckt, möglicherweise handelt es sich dabei um Manifestationen der Neuen Physik

Ingenieure, die aktiv mit dem Large Hadron Collider (LHC) arbeiten, haben einen Prozess gefunden, der in keiner Weise passt in das Standardgerüst der modernen Physik und kann sich durchaus als Manifestation bisher unbekannter Physik herausstellen Gesetze.

Es besteht zwar die Möglichkeit, dass diese Entdeckung nur ein Fehler während des Experiments ist, aber wenn die Entdeckung bestätigt wird, wird dies ein echter Durchbruch über die Grenzen der modernen Physik hinaus sein.

Der LHC und die perfekten Entdeckungen darauf

Der LHC ist derzeit der größte Teilchenbeschleuniger der Erde. Während all ihrer jahrelangen Arbeit gelang es den Ingenieuren, die Existenz von etwa 60 bisher unbekannten Partikeln zu entdecken und zu bestätigen, einschließlich des bekannten Higgs-Bosons.

Bisher passen alle entdeckten Teilchen perfekt in das Standardmodell der Teilchenphysik.

Dies bestätigt natürlich erneut, dass theoretische Physiker die Welt um sie herum genau beschreiben, aber zusammen Wissenschaftler sind jedoch davon überzeugt, dass nicht alle physikalischen Gesetze mit dem Standardmodell beschrieben werden Sein.

Aus diesem Grund sind Wissenschaftler so bemüht, zumindest einige Elemente zu entdecken, die nicht in den Rahmen bekannter Gesetze passen, und damit die Grenzen ihres Wissens zu erweitern.

Und es ist durchaus möglich, dass der Traum vieler Wissenschaftler, etwas Ungewöhnliches zu finden, fast wahr wird.

Noch nicht bestätigte Entdeckung am LHC

Der LHC hat vier Hauptdetektoren, und das Team, das mit dem LHCb (einem der Detektoren) zusammenarbeitet, hat etwas Seltsames gefunden.

Die Seltsamkeit liegt in der Analyse des Zerfalls von B-Quarks. Dies ist eine der sechs derzeit bekannten Quarkarten (die wichtigsten "Bausteine", aus denen fast alle bekannten Partikel bestehen).

Nach dem Standardmodell der Physik kann ein b-Quark beim Zerfall entweder ein Elektron-Positron-Paar oder ein Myon-Anti-Myon-Paar emittieren. Darüber hinaus sollten diese beiden Arten des Zerfalls gleich häufig aufgezeichnet werden.

Die am LHCb-Detektor durchgeführten Experimente zeigten jedoch, dass die theoretischen Berechnungen nicht mit dem praktischen Ergebnis übereinstimmen. Es stellte sich heraus, dass eine Art von Zerfall die andere überwiegt.

Wissenschaftler versuchten, dieses Ungleichgewicht durch die Tatsache zu erklären, dass auch ein anderes Teilchen an diesem Prozess beteiligt ist oder eine Wechselwirkung auftritt, die in der Standardtheorie in keiner Weise vorgesehen ist. Es ist dieser unbekannte Einfluss, der den Zerfall zugunsten einer der Optionen ablehnt. Wenn dies wirklich der Fall ist, wird dies eine historische Entdeckung sein, die die Schaffung einer völlig neuen Physik zur Folge hat.

Der einzige Nachteil ist, dass die Genauigkeit des aufgezeichneten Ergebnisses nicht hoch ist und 3,1 Sigma erreicht. Oder einfacher gesagt, die Wahrscheinlichkeit, dass ein bestimmtes Ereignis nur statistisches Rauschen ist, beträgt 1 zu 1000. Trotz der Tatsache, dass eine solche Wahrscheinlichkeit vernachlässigbar erscheint, sind Physiker bereits auf solche "Entdeckungen" gestoßen, die sich tatsächlich als nichts anderes als Fehler herausstellten.

Der allgemein anerkannte Maßstab in der Teilchenphysik ist die Zuverlässigkeit, die 5 Sigma beträgt. In dieser Situation wird die Wahrscheinlichkeit, dass sich die Daten als falsch herausstellen, auf ein Verhältnis von 1 zu 3.500.000 reduziert.

Derzeit haben die LHC-Ingenieure bereits alle von LHCb beim Zerfall des B-Quarks gesammelten Daten verarbeitet. Und im Moment gibt es eine Analyse in verwandten Prozessen, die dennoch mit dem Zerfall des b-Quarks verbunden sind, in der Hoffnung, dadurch die Zuverlässigkeit der erhaltenen Daten zu erhöhen.

Darüber hinaus sollte der LHC im Jahr 2022 nach einer Modernisierung wieder in Betrieb gehen, bei der die Leuchtkraft erhöht wird. Dies bedeutet, dass die Erfassung neuer Daten schneller wieder aufgenommen wird und wir bald bei Ihnen sein werden Mit der Zeit werden wir herausfinden, ob es Wissenschaftlern gelungen ist, Manifestationen neuer Physik zu finden, oder ob alles nur statistisch war Lärm.

Wissenschaftler veröffentlichten einen Vorabdruck der bereits auf dem Portal geleisteten Arbeit
arXiv.org, und die Arbeit steht noch aus.

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