Детектор CMS скоро начнет чувствовать сверхредкий распад Bs-мезонов

Загадки LHC. Распад Bs-мезона на мюон-антимюонную пару

Во вторник 28 февраля в ЦЕРНе прошел специальный семинар, на котором были представлены новые данные коллаборации CMS по поиску сверхредких распадов B-мезонов (сообщение об этом результате появилось также на сайте CMS). Напомним, что поиск сверхредких событий, например распадов нестабильных частиц, — это один из способов открыть Новую физику. Скажем, Bs-мезон (кварковый состав s-анти-b) обычно распадается на адроны, но он может распасться и на мюон-антимюонную пару μ+μ. Правда, в рамках Стандартной модели вероятность такого распада исключительно мала, всего лишь 3 миллиардных. Поэтому если в природе существуют какие-то новые тяжелые частицы или иные отклонения от Стандартной модели, то они могут существенно изменить вероятность такого редкого процесса. Экспериментальное измерение этой вероятности станет очень чувствительной проверкой того, как на самом деле устроен наш мир.

Дополнительный интерес именно к этому распаду подогревает сообщение коллаборации CDF полугодовой давности. В нём утверждается, что этот распад вроде бы начинает проступать в данных и даже приводится оценка его вероятности — примерно 18 ± 10 миллиардных, то есть в несколько раз выше, чем в Стандартной модели. Подтверждение этого результата стало бы выдающимся открытием. Однако буквально месяц спустя коллаборации CMS и LHCb сообщили, что они этого распада еще не видят, и установили ограничение сверху на его вероятность, которое уже тогда вступало в противоречие с данными CDF.

Подробнее о ситуации с этим распадом по состоянию на август 2011 года см. в нашей новости LHC не подтверждает еще один результат CDF.

Сейчас коллаборация CMS представила новые данные по поиску этого же распада, используя вчетверо большую статистику 4,9 fb–1. Искомого распада по-прежнему не видно, и на основании этого факта коллаборация установила новое ограничение сверху на его вероятность: P < 7,7 миллиардных. Этот результат усугубляет противоречие с данными CDF, так что приходится признать, что у CDF была либо статистическая флуктуация, либо недостаточно аккуратный анализ данных. С другой стороны, результат означает, что осталось улучшить чувствительность еще в три раза, и тогда этот распад точно будет заметен. Можно надеяться, что это произойдет в конце 2012 года, в особенности после объединения данных CMS и LHCb.

В докладе были также представлены новые данные и по распаду другого мезона из этого семейства — B-мезона (кварковый состав d-анти-b) — на ту же мюонную пару. Ограничение сверху для него составляет теперь 1,8 миллиардных доли, но в этом случае до предсказаний Стандартной модели еще далеко — согласно ей, вероятность распада равна одной десятимиллиардной. Тем не менее отклонения полезно искать и в этом случае.


13
Показать комментарии (13)
Свернуть комментарии (13)

  • samara  | 02.03.2012 | 14:56 Ответить
    Игорь, вот если бы CDF и CMS(например) дали другие противоречивые данные котрые, допустим, нельзя никак проверить, какой из детекторов имел бы приоритет?
    (вроде бы они оба уже могут считатся провереными с давно известными глюками, но один новее и техничнее, другой с неимоверной статистикой за плечами)
    Знаю это очень грубо и всё зависит от ситуации.
    Но надеюсь вы поняли о чём я :)
    Ответить
    • spark > samara | 02.03.2012 | 18:53 Ответить
      Если бы два детектора были сравнимы по возможностям, то тогда ситуация так и осталась бы подвешенная. Но CDF и CMS уже несравнимы. У CMS выше точность и больше статистика событий. Да, на Тэватроне набрали 10 fb^(-1), а на LHC пока только 5fb^(-1) в расчете на один детектор, но на LHC сечения _интересных_ процессов существенно выше, поэтому и количество _интересных_ событий больше.

      Отбрасывать Тэватрон пока нельзя в тех случаях, когда у него есть заведомое преимущество из-за того, что он протон-антипротонный, а LHC протон-протонный; например, в топ-анти-топ асимметрии.

      Это всё, конечно, моё мнение, а не официальная тока зрения сообщества :)
      Ответить
      • promet21 > spark | 03.03.2012 | 17:05 Ответить
        Игорь, объясните, что даст знание вероятности распада Bs - mu,mu и его ширины распада Г для Новой физики. Смутно я понимаю, что это даст какую-то важную информацию, а вот конкретно что - непонятно!?
        Ответить
        • samara > promet21 | 03.03.2012 | 22:14 Ответить
          имхо:
          вероятности Bs→μμ и Bd→μμ различаются в разных теориях-кандитатах на замену СМ, знание точных ограничений на вероятность этих процессов отсеет мусор и укажет куда двигатся дальше. :)
          И, если измереное значене разойдётся с предсказанием СМ, это будет гвоздём в горб стандартной модели(многие этого ждут-недождутся).

          но чувствую всётаки это на CDF кривовато выборку событий делают..Случайно или не случайно..
          Ответить
          • promet21 > samara | 03.03.2012 | 22:52 Ответить
            Спасибо за пояснения, samara! Давно мечтал встретиться на этом инет-перекрестке. Стало яснее. Пока. Позднее захочется узнать конкретно какие модели вместо СМ вырвутся ВПЕРЁД!
            Ответить
            • samara > promet21 | 04.03.2012 | 17:40 Ответить
              Ну.. поищи книжки Брайана Грина(Brian Greene) по суперструнным моделям,
              я популярно о них читал, но вникнуть не позволяет их математика, уж очень сложна :)
              Незнаю низвергнут ли они когда нибудь СМ или нет.. Но как минимум интересен взгляд с другой строны.
              Ответить
              • promet21 > samara | 04.03.2012 | 18:12 Ответить
                Мое мнение заключается в том, что не математики будут решать какую теорию выбрать. Природа выберет! Очень многие теории балансируют на грани несбыточности. Например, теория о микроскопических черных дырах. Мне кажется она явный бзик теоретиков.
                Ответить
                • samara > promet21 | 05.03.2012 | 05:07 Ответить
                  =) да я не о том. математика нужна чтобы понять что и откуда берётся, и самое главное - к чему приводит.
                  меня вегда захватывало в физике то что из заурядных уравнений по мере приведения рождаются интерестные следствия и явления.. это тяжело обьяснить)
                  вот я на струны ссылался, так там это недостаток, в ней вобще почти всё разрешено.. можно добавлением параметрических поправок что угодно разрешить и запретить х_х
                  Ответить
                  • promet21 > samara | 05.03.2012 | 12:15 Ответить
                    А я во всем ищу глубокий физический смысл. Отвлекаясь от математичеких структур. Математика, конечно много предсказывает. Но даже Общая Теория Относительности имеет недостатки - в ней нарушается закон сохранения энергии. Ясно, что теория должна идти в ногу с экспериментом. Но при таком количестве теорий, как сейчас, явно имеется перебор в сторону чистой математики. Поэтому я больше жду новых сведений от LHC, чем от самых крутых математиков.

                    Хотя теория суперструн нынче весьма популярна, не все физики в восторге от нее. Вот одно не популярное мнение (фрагмент) [25]: "Экпсреиемтнланьая сиутация лчуше всего оипсываестя фарозй Паули: "Это джае не нперваиьлно". Никто не суемл извлечь из эотй тоерии никкаих эскпремиетнаьлынх персдаказний, кроме того, что комслогочисеакя коснатнта, вреяонто, дожлна бтыь по карнйей мере на 55 продяков влеиичны блоьше, чем эксепрмиетнланьое оргнаичение для нее. Тероия Струн не тоьлко не длеает нкиаких предскзанаий отонсиетьлно физчиеских ялвений при экпсреиемнатьлно дотспуынх эенгряих, она не длееат нкикаих пресдакзаинй вообще. Даже если кто-то длоежн был вчыилсить зватра, как стротиь уксоиртлеь, спсобоынй доситчь эенгрий планоквксгоо мастшбаа, тоертекии стурн не будут спсоонбы на блошьее, чем дать кчаетсвненые прдепложонеия отонситеьлно того, что ткаая машина мгола бы вдиеть. Эта ситауиця ведет к вопрсоу, ялвятеся ли тоеиря сртун дйетсвтиленьо нуанчой теорией воощбе. В нсаотщяее врмея это тоеиря, коотаря не мжоет быть флаьисфицриована никаикм мсыилмым эскпеирмнетланьым рзелуьттаом. Даже няенсо, сщуестувет ли ккаое-либо взоомнжое теореитчсекое рзаивите, коотрое флаьсфиицривоало бы тероию."

                    Мы изложили этот фрагмент несколько необычным способом, чтобы продемонстрировать еще одну удивительную способность нашего мозга: "По результатам исследований одного английского университета, не имеет значения, в каком порядке расположены буквы в слове. Главное, чтобы первая и последняя были на месте. Остальные буквы могут следовать в полном беспорядке и все равно текст можно прочитать. Причиной этого является то, что мы не читаем каждую букву по отдельности, а только все слово целиком" [26].
                    Ответить
    • samara > samara | 03.03.2012 | 22:02 Ответить
      Спасибо. Я именно это и хотел узнать:)
      Ответить
      • Скеп-тик > samara | 11.03.2012 | 13:22 Ответить
        При высокой скорости восприятия написаные буквами слова становятся иероглифами. Сам двадцать лет писал "ваккум", и не замечал.
        Ответить
        • samara > Скеп-тик | 15.03.2012 | 14:30 Ответить
          эм.. а я чего незамечаю ? или о чём вы ? :)
          Ответить
          • Скеп-тик > samara | 31.03.2012 | 09:50 Ответить
            Ошибся кнопкой. Это для promet21/
            Ответить
Написать комментарий
Элементы

© 2005–2025 «Элементы»