Якщо ви думаєте, що будь-яким квантовим відкриттям доведеться чекати, поки Великий адронний колайдер (LHC) знову не буде включений у 2009 році, ви будете помилятися. Здається, прискорювач частинок Теватрон у Фермілабі в Батавії, штат Іллінойс, виявив ...
…щось.
Вчені Теватрону неохоче оцінюють нові результати детектора колайдера у Фермілабі (CDF) як "нове відкриття", як просто не знаю що підказують їх результати Під час зіткнень між протонами та антитонами CDF контролював розпад донних кварків та донних антикварків на мюони. Однак вчені CDF виявили щось дивне. Забагато мюони породжувались зіткненнями, а мюони були вискочив у існування поза балкової труби…
Теватрон був відкритий в 1983 році і в даний час є найпотужнішим прискорювачем частинок у світі. Це єдиний колайдер, який може прискорити протони та антитони до енергії 1 ТеВ, але він буде перевершений LHC, коли він нарешті вступить в експлуатацію десь на початку наступного року. Як тільки LHC вийде в Інтернет, субатомне полум'я буде передане європейському прискорювачу, і Теватрон буде готовий до виведення з експлуатації деякий час у 2010 році. Але перш ніж цей потужний об'єкт закриється, він ще недовго продовжить зондування речовини.
В останніх експериментах зіткнення протонів вчені, що використовують CDF, почали бачити те, чого вони не могли пояснити, коли ми розуміємо сучасну фізику.
Зіткнення частинок відбувається всередині «променевої труби» шириною 1,5 см, яка колімує релятивістські пучки частинок і фокусує їх до точки, щоб відбулося зіткнення. Після зіткнення утворюються розпилення частинок виявляються навколишніми шарами електроніки. Однак команда CDF виявила занадто багато мюонів, що утворюються після зіткнення. Плюс до цього, мюони створювались незрозуміло зовні променева труба без слідів, виявлених у внутрішніх шарах детекторів CDF.
Прес-секретар CDF Джейкобо Кенігсберг прагне підкреслити, що перед тим, як можна отримати пояснення, потрібно провести більше розслідувань. "Ми не виключили приземленого пояснення цього, і я хочу це зробити дуже зрозуміло," він сказав.
Однак теоретики не настільки стримані і дуже схвильовані, що це може означати для Стандартної моделі субатомних частинок. Якщо виявлення цих надлишкових мюонів виявиться правильним, "невідома" частинка має тривалість життя 20 пікосекунд і має можливість проїхати 1 см через бічну трубу пучка, а потім розпадатися на мюони.
Ден Хупер, інший вчений Фермілаба, вказує, що якщо це дійсно раніше невідома частинка, це було б величезним відкриттям. "Сантиметр - це довгий шлях для більшості видів частинок, щоб зробити його перед гниттям, - каже. "Про це рано говорити багато. Це буде сказано, якщо виявиться, що існує нова «довгоживуча» частинка, це було б дуже великою справою.”
Ніл Вайнер з Нью-Йоркського університету погоджується з Hooper. "Якщо це правильно, це просто неймовірно захоплююче," він каже. "Це було б вказівкою на фізику, можливо, навіть цікавіше, ніж ми здогадувались раніше.”
Прискорювачі частинок мають довгу історію отримання неочікуваних результатів, можливо, це може бути показником частин, які раніше були пропущені, або що цікавіше, не прогнозується. Природно, вчені швидко постулюють, що темна матерія може стояти за всім цим.
Вайнер разом з колегою Німою Аркані-Хамедом сформулювали модель, яка передбачає існування частинок темної речовини у Всесвіті. У своїй теорії частинки темної речовини взаємодіють між собою за допомогою силових частинок масою приблизно 1 ГеВ. Мюони CDF, що утворюються поза труби пучка, були обчислені таким чином, щоб їх виробляли «невідомі» розпадаючі материнські частинки масою приблизно 1 GeV.
Порівняння вражає, але Вайнер швидко зазначає, що потрібно більше роботи, перш ніж результати CDF можуть бути пов'язані з темною речовиною. "Ми намагаємося це зрозуміти," він сказав. "Але мене б схвилювали дані CDF незалежно.”
Можливо, нам не доведеться чекати LHC, якась нова фізика може бути виявлена до того, як новенький прискорювач CERN навіть відремонтується ...
Джерело: New Scientist
