Этот вопрос адресован в основном людям, которые хорошо разбираются в (выходящих за рамки) стандартных моделях элементарных частиц, но очень ценится вклад других физиков или студентов.
Друг спросил меня о новом открытии в ЦЕРН в марте 2021 года , о котором я до сих пор не знал. Позвольте мне сначала объяснить это открытие . Кварки могут распадаться на лептоны, и стандартная модель предсказывает, что нижние (прекрасные) кварки будут распадаться на мюоны с той же скоростью, что и на электроны. Но экспериментальные результаты ЦЕРН показывают, что кварки распадаются на мюоны реже, чем на электроны (около 85 распадов мюонов на каждые 100 распадов электронов). Это свидетельствует о том, что в процесс распада вовлечена какая-то невидимая ранее частица или новая сила! Как они утверждали, это означает, что потребность в более совершенной теории, выходящей за рамки стандартной теории, станет более очевидной.
Если экспериментальные данные верны (согласно новостям , результаты действительно сильные, так как неопределенность результата превышает три сигмы , но еще недостаточно), какими будут свойства новой частицы или (возможно) новой силы? Это наблюдение нельзя объяснить в рамках текущего состояния физики?
Я превращу свой комментарий в ответ:
Это ссылка CERN , посвященная экспериментальным проверкам универсальности лептонов. Само по себе это измерение недостаточно, поскольку оно представляет собой стандартное отклонение 3,1. В физике элементарных частиц только отклонения свыше 5 воспринимаются всерьез как новые открытия. Однако подсказок больше.
Лептонная универсальность — это идея о том, что все три типа заряженных лептонных частиц — электроны, мюоны и тау — одинаково взаимодействуют с другими частицами. В результате разные типы лептонов должны одинаково часто рождаться в превращениях частиц или «распадах», если учитывать различия в их массах. Однако некоторые измерения распадов частиц, сделанные командой LHCb и другими группами за последние несколько лет, показали возможную разницу в их поведении.
Это обнадеживающее нарушение Стандартной модели, которое будет использоваться для получения большего количества данных. Все эксперименты с более высокими энергиями — это попытки найти отклонения от СМ и получить лучшие теории, но для выводов еще слишком рано.
Уже есть теоретические статьи, пытающиеся подогнать возможный эффект, например . Насколько я понимаю, они не вводят новую силу, как это делает модель GUTS, а расширяют групповые симметрии СМ. Так что в их анализе нет новых сил, только новые бозоны из-за симметрии, которую они предлагают модифицировать стандартную модель.
В этой статье « Роль лептокварка S3 GUT в универсальности вкуса и поиске коллайдера» они пытаются использовать теории GUT для объяснения расхождений, поэтому ничего нового в силах GUT не предлагается.
В теориях ТВО ожидаются новые частицы взаимодействия, обычно обозначаемые как X (я полагаю, для «неизвестно»). Если бы ТВО мог соответствовать данным (как утверждает лептокварк выше), это означало бы, что конкретная модель ТВО должна быть настоящим Стандартом. , и после нарушения симметрии появляется настоящая стандартная модель с поправками. Тогда следует ожидать, что частица X после нарушения будет существовать с большой массой (аналогично Z и W, существующим после нарушения электрослабой симметрии) и ее следует искать.
Нужно ждать больше данных и больше теорий :)
SG8