ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΟΜΑΔΑ
ΕΚΛΑΪΚΕΥΣΗΣ
INTERNATIONAL PARTICLE PHYSICS
OUTREACH GROUP (IPPOG)
|
ΕΛΛΗΝΙΚΗ ΟΜΑΔΑ |
INTERNATIONAL PARTICLE PHYSICS |
...πίσω στον κατάλογο των Δελτίων Τύπου
CERN: Δελτίο Τύπου
Γενεύη, 13 Μαΐου 2015
Τα πειράματα CMS και LHCb αποκαλύπτουν νέα σπάνια διάσπαση σωματιδίου
Γενεύη, 13 Μαΐου 2015. Σε άρθρο που δημοσιεύεται σήμερα στο επιστημονικό περιοδικό Nature, οι επιστημονικές ομάδες των πειραμάτων CMS και LHCb περιγράφουν την πρώτη παρατήρηση που έχει γίνει ποτέ μιας εξαιρετικά σπάνιας διάσπασης, του σωματιδίου B0s σε δύο μιόνια. Το Καθιερωμένο Πρότυπο (η καλύτερη ως τώρα φυσική θεωρία που περιγράφει τα δομικά συστατικά της ύλης και τις μεταξύ τους αλληλεπιδράσεις - πλην της βαρυτικής) προβλέπει ότι αυτή η σπάνια υποατομική διεργασία συμβαίνει με συχνότητα 4 φορές στο δισεκατομμύριο και γι' αυτό δεν είχε καταγραφεί ποτέ πριν. Τέτοιες διασπάσεις θα μπορούσαν μάλιστα να ανοίξουν ένα παράθυρο σε θεωρίες πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, όπως η υπερσυμμετρία. Η πρόσφατη ανακοίνωση βασίζεται στην ανάλυση δεδομένων που συλλέχθηκαν από τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) μεταξύ 2011 και 2012, και οι επιστήμονες υποστηρίζουν ότι τα δεδομένα ενδεχομένως υποδεικνύουν και μια δεύτερη, ακόμη σπανιότερη, διάσπαση, του B0 (ξαδέλφου του B0s) σε δύο μιόνια.
Τα B0s και B0 είναι μεσόνια, δηλαδή μη στοιχειώδη ασταθή υποατομικά σωματίδια που αποτελούνται από ένα κουάρκ και ένα αντι-κουάρκ, τα οποία συγκρατούνται μαζί μέσω της ισχυρής αλληλεπίδρασης. Τέτοια σωματίδια παράγονται μόνο σε συγκρούσεις υψηλής ενέργειας στο εσωτερικό των επιταχυντών ή στη φύση, για παράδειγμα κατά την αλληλεπίδραση κοσμικών ακτίνων.
"Αυτό το αποτέλεσμα αποτελεί εξαιρετικό παράδειγμα συνεργασίας ανάμεσα σε διαφορετικά πειράματα και δείχνει την εκπληκτική ακρίβεια στην οποία μπορούμε να φτάσουμε συνδυάζοντας τα δεδομένα τους", ανέφερε ο Γενικός Διευθυντής του CERN(1) Rolf Heuer.
Τα δύο πειράματα αρχικά ανακοίνωσαν ξεχωριστά τα αποτελέσματά τους για τη διάσπαση του μεσονίου B0s τον Ιούλιο 2013. Αν και τα δύο αποτελέσματα συμφωνούσαν, η στατιστική ακρίβεια του καθενός ήταν κάτω από 5σ η οποία παραδοσιακά απαιτείται για να θεωρηθεί έγκυρη μια παρατήρηση. Όμως η συνδυασμένη ανάλυση των αποτελεσμάτων ικανοποιεί εύκολα αυτή τη συνθήκη, αφού η στατιστική ακρίβεια εκτοξεύεται στα 6.2σ. Αυτό είναι κάτι που πέραν των άλλων έχει και συμβολική αξία, αφού αυτή είναι η πρώτη φορά που τα πειράματα CMS και LHCb συνεργάζονται για την ανάλυση των δεδομένων τους.
"Αποτελεί μαρτυρία της εξαιρετικής λειτουργίας του LHC και της ευαισθησίας των πειραμάτων μας, το γεγονός ότι μπορέσαμε επιτέλους να παρατηρήσουμε αυτή την εξαιρετικά σπάνια όσο και σημαντική διάσπαση", ανέφερε ο εκπρόσωπος του LHCb Guy Wilkinson.
Αυτό το εξαιρετικό αποτέλεσμα αποτελεί σημαντικό θεμέλιο λίθο στην έρευνα που διεξάγεται από πολλά πειράματα εδώ και τρεις δεκαετίες και έχει σημαντικές επιπτώσεις στην έρευνα για νέα σωματίδια και φαινόμενα πέρα από το Καθιερωμένο Πρότυπο, κατά την επανεκκίνηση του LHC.
"Η έρευνα για τον εντοπισμό νέων σωματιδίων και η μελέτη σπάνιων διασπάσεων είναι συμπληρωματικές στρατηγικές για την ανακάλυψη μιας νέας φυσικής. Η ακρίβεια με την οποία τα πειράματά μας μπορούν να παρατηρήσουν αυτές τις διασπάσεις-κλειδιά και να μετρήσουν τον ρυθμό τους θα βελτιώνεται συνεχώς, θέτοντας επομένως όρια στην επέκταση του Καθιερωμένου Προτύπου", ανέφερε ο εκπρόσωπος του CMS Tiziano Camporesi.
Τα δεδομένα που θα συλλεχθούν μελλοντικά κατά τη διάρκεια λειτουργίας του LHC θα βελτιώσουν ακόμη περισσότερο την ακρίβεια της μέτρησης του B0s και θα καθορίσουν αν οι υποψίες για την σχετική διάσπαση του B0 τελικά επιβεβαιωθούν. Τα αποτελέσματα αυτά είναι σημαντικά για την απαλλαγή κάθε υπόνοιας νέου φαινομένου ως απόρροια του Καθιερωμένου Προτύπου και θα προωθήσουν την έρευνα για νέα φυσική.
Χιλιάδες φυσικοί στο LHC έχουν επιδοθεί σε μια αναζήτηση στοιχείων που θα συνηγορούν στην ύπαρξη μιας νέας φυσικής η οποία θα μπορούσε να εξηγήσει μερικά από τα μεγαλύτερα επιστημονικά αινίγματα, συμπεριλαμβανομένων της φύσης της σκοτεινής ύλης και της αιτίας που το Σύμπαν, αν και ξεκίνησε με ίσο αριθμό σωματιδίων ύλης και αντιύλης αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη, τώρα αποτελείται κυρίως από ύλη ενώ έχει απομείνει ελάχιστη αντιύλη.
(1) CERN (European Organization for Nuclear Research) είναι το σημαντικότερο παγκοσμίως εργαστήριο σωματιδιακής φυσικής, με κεντρικές εγκαταστάσεις στη Γενεύη. Σήμερα οι χώρες μέλη του CERN είναι οι Αυστρία, Βέλγιο, Βουλγαρία, Γαλλία, Γερμανία, Δανία, Ελβετία, Ελλάδα, Ηνωμένο Βασίλειο, Ισπανία, Ισραήλ, Ιταλία, Κάτω Χώρες, Νορβηγία, Ουγγαρία, Πολωνία, Πορτογαλία, Σλοβακία, Σουηδία, Τσέχικη Δημοκρατία και Φινλανδία. Η Ρουμανία είναι υποψήφιο μέλος και οι Σερβία και Τουρκία είναι συνδεδεμένα μέλη (στο προπαρασκευαστικό στάδιο συμμετοχής ως πλήρη μέλη). Οι Ινδία, Ιαπωνία, Ρωσία, ΗΠΑ, Ευρωπαϊκή Ένωση, JINR και UNESCO συμμετέχουν ως παρατηρητές.
Δείτε το Δελτίο τύπου
Μετάφραση: Ελένη Χατζηχρήστου
European Particle Physics Communication Network (EPPCN) και
Astroparticle Physics European Consortium (APPEC), Communication Officer