Nešto što se desilo u akceleratoru čestica u CERN-u bi moglo promijeniti samo lice fizike

Naučnici u CERN-u, domu Velikog hadronskog sudarača (LHC), nedavno su uočili nevjerovatno rijedak fenomen na subatomskom nivou, što bi moglo otvoriti vrata novom razumijevanju standardnog modela fizike čestica.

Tokom eksperimenta pod nazivom NA62, istraživači su otkrili i izmjerili ultra-rijedak oblik raspada subatomske čestice poznate kao kaon. Prema naučnicima, manje od jedne u deset milijardi kaonskih čestica raspada se na ovaj način, što ovo čini jednim od najrjeđih događaja u fizici čestica ikada zabilježenih.

Standardni model fizike predviđa ovaj raspad kaona s visokim stepenom preciznosti. Zbog toga, promatranje ovog fenomena predstavlja jedinstvenu priliku za testiranje našeg trenutnog razumijevanja subatomskog svijeta.

Zašto je ovo važno?

Kaoni, poznati i kao K mezoni, sastoje se od dva kvarka. Eksperiment se fokusirao na nabijene kaone, koji se sastoje od jednog "up" kvarka i jednog "anti-strange" kvarka. U ovom ultra-rijetkom raspadu, nabijeni kaoni se raspadaju u tri druge čestice: nabijenu česticu zvanu pion, kao i neutrino i anti-neutrino.

Da bi promatrali ovaj rijedak raspad, naučnici su koristili CERN-ov akcelerator čestica, poznat kao Super Proton Synchrotron. Ovaj akcelerator je usmjerio snažan snop protona na stacionarnu metu, što je proizvelo sekundarne čestice, uključujući kaone, koje su zatim precizno izmjerene detektorom.

Uspjeli su zabilježiti ovaj rijedak događaj: raspad se dogodio otprilike 13 puta u 100 milijardi slučajeva. Ovo je izuzetno rijedak fenomen, ali naučnici su primijetili da se dogodio otprilike 50 posto češće nego što predviđa standardni model, što predstavlja razliku koju će biti potrebno dalje istražiti.

Šta to znači za fiziku?

Ovo ne znači nužno kraj za standardni model fizike, koji već dugo vremena objašnjava ponašanje subatomskih čestica. Postoji mogućnost da su predviđanja modela i dalje u skladu s ovim otkrićem, s obzirom na prisutne nesigurnosti.

Ipak, ovo je najpreciznije mjerenje ove vrste do sada. Ranije su istraživači promatrali ovaj ultra-rijedak raspad kaona, ali ovo je prvi put da je izmjeren s pet sigma standarda, što znači da je vjerovatnost statističke greške izuzetno mala — samo 0,00003 ili 0,00006 posto.

Prema Karim Massriju, koordinatoru fizike u NA62 eksperimentu, ovo otkriće predstavlja veliki korak naprijed i pojačava interes za dalja istraživanja na ovom polju. Iako je potrebno prikupiti još podataka, ovaj rezultat otvara nove mogućnosti za istraživanje "nove fizike" koja bi mogla proširiti naše razumijevanje univerzuma, piše Futurism.com.