40 yılda ortaya çıkan bir sinyal
CERN'in LHCb deneyindeki fizikçiler, teorinin her 10 milyar güzellik parçacığında yaklaşık bir kez gerçekleştiğini söylediği bir bozunmanın ilk kanıtını bildirdi. Büyük Hadron Çarpıştırıcısı'ndaki yükseltilmiş dedektörden gelen sonuç, kırk yılı aşkın bir süre önce başlayan bir arayışın ardından geldi.
Süreç Bd'den müon müona olarak biliniyor: güzellik kuarkı içeren nötr bir parçacık, elektronun daha ağır akrabaları olan iki müona bozunuyor. Ölçüm 3,2 sigma istatistiksel anlamlılığa ulaştı; bu, kanıt demek için yeterli ancak parçacık fiziğinin keşif için gerektirdiği beş sigmanın altında.
Nadir bozunmalar neden önemli
Güzellik kuarkları çarpışmalarda büyük sayılarda üretiliyor ve yaklaşık 1,5 trilyon saniye yaşıyor. Bir bozunma ne kadar nadirse, çarpıştırıcıda doğrudan üretilemeyecek kadar ağır parçacıklara o kadar duyarlı olabilir; çünkü bu parçacıklar bozunmanın ne sıklıkta gerçekleştiğini değiştirebilir.
Ölçülen oran, temel parçacıkların mevcut tanımı olan Standart Model ile uyuşuyor. Bu uyum kendi başına yararlı: bu kanalda bilinmeyen fiziğe kalan alanı daraltıyor ve teorisyenlere gelecekteki veriler için daha keskin bir referans noktası sunuyor.
Zeptoevreni araştırmak
Yaklaşık 1.900 araştırmacının yer aldığı 15 yıllık bir proje olan yükseltilmiş LHCb, verileri öncekinden beş kat daha hızlı toplayabiliyor. Vertex Locator adlı Britanya yapımı silikon piksel dedektörü, ışın demetinden beş milimetre uzaklıkta duruyor ve parçacıkların nerede üretildiğini ve nerede bozunduğunu hassas biçimde belirliyor.
Yükseltme boyunca işbirliğine liderlik eden Manchester Üniversitesi'nden Chris Parkes, olasılığı dünyadaki herkes arasında ilk randevuda mükemmel bir eşleşme bulmaya benzetti. Fizik koordinatör yardımcısı Conor Fitzpatrick, bozunmayı yeni fizik tespit etmek için altın bir kanal olarak nitelendirdi.
İşbirliği, 2030'ların başına kadar çok daha büyük bir veri seti bekliyor ve ileri bir yükseltme toplama oranlarını on kat artırabilir. Bu, ölçümleri, fizikçilerin Standart Model'in tanımlamadığı parçacıkları ve kuvvetleri bulmayı umduğu, metrenin trilyonda birinin milyarda biri olan zeptometreye doğru itecek.