Науковці поставили під сумнів столітню аксіому фізики елементарних частинок

Вчені зафіксували рідкісний і несподіваний розпад каонів — частинок, що складаються з кварків, — який не відповідає чинним моделям фізики. Ця аномалія може свідчити про існування нових сил або частинок, що виходять за межі Стандартної моделі, яка вже майже століття є основою теорії елементарних частинок.

Каони належать до мезонів і зазвичай розпадаються на добре відомі продукти, як-от протони чи нейтрино. Однак у новому експерименті дослідники очікували менше ніж одну чверть випадку рідкісного розпаду, а натомість зафіксували чотири. Це змусило поставити питання: чи не є така частота ознакою невідомої фізичної взаємодії.

У статті в Phys­i­cal Review Let­ters зазначається, що підвищена ймовірність такого розпаду може бути пов’язана з новою довгоживучою частинкою або навіть із новою фізичною силою. Якщо це підтвердиться, відкриття стане важливим кроком до розширення нашого розуміння Всесвіту на субатомному рівні.

Графік меж розпаду каонів за даними різних експериментів та Стандартної моделі. Джерело: Phys­i­cal Review Let­ters

Вимірювання поведінки елементарних частинок надзвичайно складне: їх часто виявляють непрямо, через взаємодію зі світлом чи іншими частинками. Це залишає простір для похибок, але в такому випадку рівень шуму був дуже низьким, і навіть одна подія була б значущою. Тому чотири зафіксовані випадки виглядають особливо аномально.

Зараз команда працює над тим, щоб виключити можливі помилки й визначити, чи є це справжнім відкриттям або статистичним збігом. Якщо ж аномалія підтвердиться, вона може стати першим сигналом про «нову фізику» — явища, які виходять за межі відомих теорій і відкривають шлях до глибшого розуміння природи матерії.