Standaardmodel deeltjesfysica uitgedaagd

De nieuwste bevindingen van de samenwerking met LHCb op CERN dagen het standaardmodel van deeltjesfysica uit

Volgens het standaardmodel van deeltjesfysica moeten beauty-quarks (ook bekend als bottom-quarks) in gelijke mate vervallen in muonen of elektronen.

In een recent experiment uitgevoerd als onderdeel van LHCb (*) - een van de vier projecten bij de Large Hadron Collider op CERN (**) nabij Genève - hebben onderzoekers echter iets gevonden dat blijkbaar in tegenspraak is met ons huidige begrip van fundamentele deeltjes.

Het experiment heeft aangetoond dat beauty-quarks in feite niet vervallen op de manier die wordt voorspeld door het standaardmodel, wat, indien bevestigd, ernstige implicaties zou hebben voor de manier waarop de natuurkunde momenteel de dynamiek van ons universum bekijkt.

“We beefden eigenlijk toen we voor het eerst naar de resultaten keken, we waren zo opgewonden. Ons hart klopte een beetje sneller ”, zegt dr. Mitesh Patel van Imperial College London, een van de onderzoekers achter het experiment.

Bij de foto: De nieuwste test uitgevoerd bij het schoonheidsexperiment Large Hadron Collider zou het standaardmodel van deeltjesfysica kunnen uitdagen.Foto: CERN

"Het is te vroeg om te zeggen of dit echt een afwijking is van het standaardmodel, maar de mogelijke implicaties zijn zodanig dat deze resultaten het meest opwindende zijn dat ik in 20 jaar in het veld heb gedaan. Het is een lange reis geweest om hier te komen. "

Het standaardmodel stelt dat elektronen en hun zwaardere "neven", de muonen, op dezelfde manier in wisselwerking staan ​​met alle natuurlijke krachten, wat ertoe zou moeten leiden dat beauty-quarks in dezelfde mate in muonen vervallen als in elektronen.

En toch heeft het laatste experiment verschillen gevonden, wat duidt op de aanwezigheid van een nieuw deeltje (s), interacties of krachten die niet zijn waargenomen in een van de vorige experimenten bij een van de vier projecten op CERN.

Het resultaat, al gepubliceerd als voordruk, is drie standaarddeviaties - wat betekent dat er een kans van 1 op 1.000 is dat het een toevalstreffer is, in tegenstelling tot vijf standaarddeviaties (of 1 op 3,5 miljoen kans dat het resultaat een toevalstreffer is) , beschouwd als de gouden standaard van ontdekking in de natuurkunde.

Voordat een bevestiging of een ontkenning wordt afgegeven, zal de LHCb-samenwerking meer gegevens verzamelen en analyseren om te zien of de bevinding bestand is tegen nauwkeurig onderzoek of uiteindelijk wordt overstemd in lawaai.

“Hoewel we moeten wachten op bevestiging van deze resultaten, hoop ik dat we hier ooit op terug kunnen kijken als een keerpunt, waar we begonnen zijn met het beantwoorden van enkele van deze fundamentele vragen [over donkere materie, antimaterie en andere stromingen. mysteries], ”zei medewerker van het experiment Dr. Michael McCann van Imperial College London.

Auteur: Jan Vyvey.
Bron: imperial.ac.uk

(*) De Large Hadron Collider, 'grote hadronen-botser' (afgekort tot LHC), is een ondergrondse deeltjesversneller gebouwd op de Frans-Zwitserse grens in de buurt van Genève. De LHC, die zich in een ringvormige tunnel met een omtrek van 27 km, op een diepte van 50 tot 175 meter bevindt, is het grootste door mensen gemaakte apparaat en wordt gebruikt om natuurkundig onderzoek aan elementaire deeltjes te doen. De LHC is gebouwd door CERN en is op 10 september 2008 voor het eerst in gebruik genomen. De LHC is op dit moment de krachtigste deeltjesversneller die bestaat, maar er liggen nog zwaardere en krachtiger machines op de tekentafel, zoals de ILC (International Linear Collider). 

Bij de foto: Open zicht op één van de detectoren van de LHC. Totaalgewicht van de detector = 12.000 ton. Afbeelding: Jan Vyvey

Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/Large_Hadron_Collider

(**) CERN is een afkorting voor Conseil Européen pour la Recherche Nucléaire (Europese Raad voor Kernonderzoek). CERN is een Europese organisatie die fundamenteel onderzoek doet naar elementaire deeltjes. De organisatie is gehuisvest in Meyrin, in het kanton Genève ten westen van de stad Genève op de grens van Frankrijk en Zwitserland.

Bron: https://nl.wikipedia.org/wiki/CERN