Элементы Элементы большой науки

Поставить закладку

Напишите нам

Карта сайта

Содержание
Энциклопедия
Новости науки
LHC
Новости LHC
Мониторы LHC
Результаты, полученные на LHC
Загадки LHC
Поиск отклонений от Стандартной модели: результаты
Поиск экзотических частиц: результаты
Поиск бозона Хиггса: результаты
Изучение бозона Хиггса
Поиск суперсимметрии: результаты
Адронная спектроскопия: результаты
Редкие распады B-мезонов: результаты
Свойства топ-кварка: результаты
Результаты изучения ядерных столкновений
LHC в работе
Устройство и задачи LHC
Физика элементарных частиц
Галерея
Картинка дня
Библиотека
Видеотека
Книжный клуб
Задачи
Масштабы: времена
Детские вопросы
Плакаты
Научный календарь
Наука и право
ЖОБ
Наука в Рунете

Поиск

Подпишитесь на «Элементы»


ВКонтакте
в Твиттере
в Фейсбуке



Архив журнала «Химия и жизнь» за 40 лет!

На 4 CD или 1 DVD





Главная / LHC / Результаты, полученные на LHC / Загадки LHC

Загадки Большого адронного коллайдера: январь 2016

Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от Стандартной модели (СМ). Коллайдер уже выполнил сотни проверок, и в некоторых из них данные действительно расходятся с предсказаниями СМ. Являются ли они первыми ласточками Новой физики, или же это всего лишь статистические флуктуации — пока неясно и потребует внимательного изучения.

См. также масштабируемое изображение в формате SVG.

Ниже приведена сводка наиболее сильных отклонений. Подробную информацию по каждой «аномалии» можно найти на специальных страничках, которые обновляются по мере появления новых данных.


Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ

Коллаборации ATLAS и CMS увидели в первых данных сеанса Run 2 намеки на двухфотонный резонанс с массой около 750 ГэВ. Если он подтвердится, это станет прямым открытием Новой физики. Впрочем, глобальная статистическая значимость отклонения остается пока небольшой. Ситуация должна проясниться во второй половине 2016 года.
Локальная статистическая значимость: 3,6σ (ATLAS) и 2,6σ (CMS).

Подробнее: Двухфотонный всплеск при 750 ГэВ.

Всплеск при 2 ТэВ

ATLAS и CMS искали события, в которых рождались и с большой энергией разлетались в стороны две тяжелые частицы: W и Z-бозоны (ATLAS) и W и бозон Хиггса (CMS). Обнаружено аномальное превышение числа событий с инвариантной массой 2 ТэВ. Оно имеет форму пика и напоминает рождение и распад неизвестной сверхтяжелой частицы с массой около 2 ТэВ.
Статистическая значимость: 2,5σ.

Подробнее: ATLAS: WZ-пик при 2 ТэВ. CMS: WH-пик при 1,8 ТэВ.

eejj-отклонение

CMS искал события, в которых рождались и с большой энергией разлетались многочисленные адроны и электрон-позитронная пара. В области инвариантных масс около 2 ТэВ обнаружено аномально много событий. Картина напоминает рождение и распад новых тяжелых частиц.
Статистическая значимость: 2,8σ.

Подробнее: eejj-отклонение.

Лептоны одного знака

ATLAS искал события такого типа: пары электронов или мюонов одинакового заряда, адроны, плюс дисбаланс в поперечном импульсе. Таких событий было зарегистрировано в три раза больше, чем ожидалось, что может оказаться намеком на усиленное рождение топ-кварков.
Статистическая значимость: 2,5σ.

Подробнее: Лептоны одного знака на ATLAS.

Поиски суперсимметрии

Один из многочисленных поисков следов суперсимметричных частиц выявил любопытное отклонение от фона как на ATLAS, так и на CMS. Оба отклонения примерно соответствует тому, что ожидается от суперсимметричных теорий, но, к сожалению, результаты ATLAS и CMS не согласуются друг с другом. Предварительные данные сеанса Run 2 подтверждают отклонение ATLAS, с чуть меньшей статистической значимостью, и не подтверждают отклонение CMS.
Статистическая значимость:  (ATLAS, Run 1) и 2,2σ (ATLAS, Run 2).

Подробнее: Поиск суперсимметрии на ATLAS. Поиск суперсимметрии на CMS.

Распад H → μτ

CMS увидел распад бозона Хиггса с нарушением лептонного числа. Такой распад невозможен в Стандартной модели, но может возникнуть при наличии других хиггсовских бозонов.
Статистическая значимость: 2,6σ.

Подробнее: Распад бозона Хиггса на мюон и тау.

Комбинация топ-антитоп-хиггс

CMS заметил, что один из вариантов рождения хиггсовского бозона идет в три раза чаще, чем предсказывает СМ. Впрочем, коллайдер только-только начал чувствовать этот канал рождения, и погрешности остаются большими.
Статистическая значимость: 2,3σ.

Подробнее: Рождение комбинации ttH.

Заряженный бозон Хиггса

Детектор ATLAS, изучив рождение кварковой пары t-анти-b, видит отклонение от СМ. Отклонение напоминает следы рождения и распада заряженного бозона Хиггса с массой от 250 до 450 ГэВ.
Статистическая значимость: 2,4σ.

Подробнее: Заряженный бозон Хиггса.

Распад b-кварка на s-кварк и мюоны

LHCb видит аномалии в двух распадах прелестных B-мезонов, вызванных превращением b-кварка в s-кварк и мюонную пару. Отклонения от теоретических предсказаний были впервые замечены в 2013 году и выдержали проверку временем.
Статистическая значимость: 3,5σ в распаде Bs → ϕμμ и 3,4σ в распаде B → K*μμ.

Подробнее: Распад b → sμμ.

Сверхредкий распад B-мезона

Детектор LHCb видит первые намеки на сверхредкий распад B → μ+μ, хотя, если верить Стандартной модели, он его чувствовать пока не должен. Извлеченная из данных Run 1 вероятность этого распада почти в 4 раза превышает предсказания СМ; правда, погрешности пока очень велики.
Статистическая значимость: 2,2σ.

Подробнее: Распад B → μμ.

Проблемы с лептонной универсальностью — 1

Важнейшее свойство слабого взаимодействия, лептонная универсальность, требует, чтобы распады B+-мезона на K+ и мюонную либо электрон-позитронную пару шли практически с одинаковой вероятностью. Однако LHCb видит почти на четверь меньше мюонных событий, чем электронных, что не согласуется со СМ.
Статистическая значимость: 2,6σ.

Подробнее: Нарушение лептонной универсальности в распаде B+ → K+ll.

Проблемы с лептонной универсальностью — 2

Совершенно стандартный распад B-мезона на D-мезон и лептоны, от которого не ожидали подвоха, продемонстрировал сильное расхождение между данными и предсказаниями СМ. Этот распад отдает куда большее предпочтение тау-лептонам, чем следовало бы по СМ. Раньше это отклонение видели два эксперимента Belle и BaBar, а сейчас их результат подтвердил LHCb.
Статистическая значимость:  (LHCb + BaBar + Belle).

Подробнее: Нарушение лептонной универсальности в распаде B → Dlν.

Разрешившиеся загадки

Электрон-позитронная пара при 2,9 ТэВ

В августе 2015 года CMS зарегистрировал событие рождения e+e−-пары с аномально большой инвариантной массой: 2,9 ТэВ. Оно казалось очень маловероятным в рамках СМ и намекало на рождение и распад новой частицы. Однако в декабре 2015 года, несмотря на 40-кратное увеличение статистики, новых подобных событий не добавилось. Отклонение от СМ сошло на нет.

Подробнее: Событие при 2,9 ТэВ.

Предыдущие версии этой страницы

Страница со сводкой замеченных LHC отклонений от Стандартной модели по мере появления новых данных регулярно обновляется. Мы решили сохранить предыдущие ее версии, чтобы можно было увидеть, как возникали и разрешались «загадки Большого адронного коллайдера».


Комментарии (13)
 


при поддержке фонда Дмитрия Зимина - Династия