LHCb физиктер 40 жылдан астам уақыт бойы іздеген ыдырау процесінің белгілерін анықтады

2026 жылғы 3 қарашада Үлкен адрондық коллайдердегі CERN-нің LHCb халықаралық ғылыми коллаборациясы бейтарап B-мезонның екі мюонға ыдырау процесінің белгілері анықталғанын хабарлады.

Әңгіме B⁰d → μ⁺μ⁻ деп белгіленетін процесс туралы болып отыр. Бұл жағдайда бөлшек екі элементар бөлшекке — мюон мен антимюонға ыдырайды.

Физиктер үшін бұл нәтиженің маңызы зор. Себебі мұндай ыдырауды анықтау өте қиын: процесс аса сирек жүреді, ал оның ықтималдығын элементар бөлшектер физикасының Стандартты моделі аясында есептеуге болады.

Неліктен нәтиже «белгі» деп аталады?

Талдау барысында 2024–2025 жылдары жиналған деректер коллайдердің бұған дейінгі жұмыс кезеңдерінде — 2011–2018 жылдары алынған нәтижелермен біріктірілді.

Нәтиженің статистикалық маңыздылығы 3,2 сигманы құрады. Бұл ыдырау процесінің белгілері анықталғанын айтуға мүмкіндік береді. Ал оны толыққанды бақылау ретінде растау үшін әдетте 5 сигма деңгейі қажет. Физиктер әзірге бұл межеге жеткен жоқ.

B-мезонның өзі бұрыннан белгілі. Зерттеушілер оның сирек ыдырау ықтималдығын нақтылап, Стандартты модель бұл процесті қаншалықты дәл сипаттайтынын тексеріп жатыр.

Мұндай өлшеулер жаңа физиканы іздеуде маңызды рөл атқарады. Егер эксперименттік деректер теориялық болжамдардан тұрақты түрде ауытқыса, бұл қазіргі теорияларда әлі сипатталмаған процестердің немесе бөлшектердің бар екенін көрсетуі мүмкін.

Үлкен адрондық коллайдерден кейін не болады?

Сонымен қатар CERN үдеткіштердің келесі буынын — Future Circular Collider (FCC) жобасын әзірлеу мүмкіндігін қарастырып жатыр.

Ұсынылып отырған жаңа сақиналы үдеткіштің ұзындығы шамамен 90,7 шақырым болады. Салыстыру үшін: Үлкен адрондық коллайдердің шеңбер ұзындығы шамамен 27 шақырым. Жаңа кешенді жер астына орта есеппен 200 метр тереңдікте орналастыру көзделіп отыр.

Жоба бірнеше кезеңнен тұрады. Алғашқы кезеңде электрон-позитрон коллайдерін — FCC-ee салу жоспарланған. Ол белгілі элементар бөлшектердің қасиеттерін жоғары дәлдікпен зерттеуге және Стандартты модель болжамдарынан ауытқуларды іздеуге мүмкіндік береді. Кейінгі кезеңде протон-протон коллайдері — FCC-hh салу мүмкіндігі қарастырылуда.

Жобаны іске асыру туралы шешім шамамен 2028 жылы қабылдануы мүмкін. Егер FCC жобасы мақұлданса, оның ғылыми жұмысы 2045 жылдан кейін басталуы ықтимал. Әзірге бұл — дайындық және бағалау кезеңіндегі жоба, құрылыс жұмыстары басталған жоқ.

Сирек ыдыраулардан физиканың жаңа көкжиектеріне дейін

LHCb нәтижесі бұрыннан белгілі бөлшектерді аса жоғары дәлдікпен өлшеудің қаншалықты маңызды екенін көрсетеді. Кейде дәл осындай сирек процестер іргелі теорияларды тексеруге және Стандартты модель шеңберінен тыс құбылыстардың белгілерін анықтауға мүмкіндік береді.

CERN үшін бұл — қолданыстағы коллайдердегі зерттеулерді жалғастырумен қатар, эксперименттік физиканың келесі кезеңіне дайындық жүргізу.

REAL DIGITAL