CERN'in LHCb deneyindeki fizikçiler, yaklaşık her 10 milyar vakada bir gerçekleşen bir parçacık bozunmasının ilk kanıtını buldu ve 1984'te başlayan bir arayışı kapattı.
10 milyar samanlıkta bir iğne
Bozunma, B0'dan iki müona olarak yazılıyor: bir güzellik kuarkı içeren kısa ömürlü bir parçacık olan B0 mezonu, elektronun daha ağır kuzenleri olan bir müon çiftine dönüşüyor. Standart Model bunun her 10 milyar B0 bozunmasında yaklaşık bir kez gerçekleşmesi gerektiğini öngörüyor.
CLEO deneyi 1984'te orana ilk üst sınırı koydu. O zamandan beri nesiller boyu dedektörler baktı. Güzellik kuarkları LHC çarpışmalarında büyük sayılarda üretiliyor ancak yalnızca yaklaşık 1,5 trilyonda bir saniye yaşıyor, bu yüzden sinyalin devasa bir arka plandan çıkarılması gerekiyor.
Üç sigma, beş değil
Sonucun istatistiksel anlamlılığı 3,2 sigma. Bu kanıt sayılıyor ancak parçacık fiziğinin bir şeye keşif demeden önce gerektirdiği beş sigma'nın altında kalıyor.
Yalnızca yeni verilerde ekip, dallanma oranını 10 milyar bozunmada yaklaşık 1,26 olarak ölçtü; istatistiksel belirsizlik yaklaşık 0,5. İşbirliği ayrıca ilgili B0s'den iki müona bozunmasının iyileştirilmiş ölçümlerini bildirdi. Makale Physical Review X'te baskıda.
Neden önemli
Nadir bozunmalar kimsenin görmediği parçacıklara duyarlı. Güzellik kuarklarına bağlanan yeni fizik, oranı Standart Model öngörüsünden kaydırırdı. Şimdiye kadar ölçüm öngörüyle uyuşuyor; bu da kendi başına yararlı: daha büyük bir etki bekleyen modelleri kısıtlıyor.
İşbirliğinin bir üyesi, hassasiyeti Zeptoverse'ün kapısını çalmak olarak tanımladı. Yüksek Işıklılık LHC yükseltmesinden gelen daha fazla veri, ölçümü beş sigma'nın ötesine taşımalı ve hata çubuklarını daraltmalı.
Sonuç ayrıca arayış başladığından beri alanın ne kadar ilerlediğini gösteriyor. 1984'te soru böyle bir bozunmanın var olup olmadığıydı. Şimdi soru, oranının teoriyle ikinci ondalık basamağa kadar uyuşup uyuşmadığı; yeni parçacıkların izlerinin ortaya çıkacağı yer burası.