Детектор CDF (Collider Detector at Fermilab). Снимок с сайта www-cdf.fnal.gov.

В экспериментах с коллайдером зафиксировано необъяснимое явление

В эксперименте, результаты которого проанализированы физиками в одном из крупнейших ускорительных центров мира, обнаружено аномальное событие. Рождение мюонов, элементарных частиц, происходило на значительном расстоянии от места столкновения протон-антипротонных пучков. Причем не парами, как предсказывалось, а в виде струй. В опубликованном отчете на arXiv.org уже сказано о невозможности объяснить результат в рамках имеющихся представлений, а в неофициальных источниках новые экспериментальные данные характеризуют как потенциальный переворот в физике.

Тэватрон на сегодня является коллайдером с самой высокой энергией частиц. Это почетное звание отберет у него лишь Большой адронный коллайдер, после починки и запуска. Международный коллектив физиков, (статья подписана более чем 400 авторами из 51 научного центра по всему миру) работавший с детектором CDF, провел анализ данных, накопленных в ходе многомесячного эксперимента по столкновению протон-антипротонных пучков.

Поскольку энергия сталкивающихся протонов и их античастиц была достаточно велика (почти 2 триллиона электрон-вольт) - в процессе столкновения начинали проявляться эффекты, связанные с рождением новых частиц (кинетическая энергия протонов переходит в массу рожденных частиц) и взаимодействием кварков. В некоторых процессах, в частности, возникали короткоживущие и распадающиеся с рождением двух мезонов частицы с b-кварком.

Специальный детектор отслеживал такие события и его электронная схема позволяла проследить траектории мюонов с высокой точностью до места их появления. Именно эти данные стали сенсацией. Мюоны, которые должны были рождаться на расстоянии максимум в пару миллиметров от места столкновения пучков (больше породившая два мюона короткоживущая частица просто не пролетит), пролетали на порядок больше и даже успевали покинуть вакуумную трубу. Кроме того, их было слишком много для Стандартной Модели, в ней получение мюонных струй невозможно даже в привычной области вблизи столкновения пучков частиц.

Работающие в области физики высоких энергий ученые пока весьма аккуратны в оценках. Но добросовестность экспериментаторов сомнений не вызывает, они честно описали полученные результаты. Воздержавшись от теоретических построений и указав на то, что работы с Тэватроном и анализ данных продолжаются. Кроме того - часть теоретических объяснений открытого феномена (а таковые последуют в ближайшие месяцы) можно будет проверить и на Большом адронном коллайдере.

Ссылки по теме
- Study of multi-muon events produced in p-pbar collisions at sqrt(s)=1.96 TeV - отчет коллаборации CDF, 29.10.2008
- Discovery of a New Particle? - Not Even Wrong, 30.10.2008
- Коллаборация CDF обнаружила явление, которое пока не поддается объяснению - Игорь Иванов, "Элементы" 31.10.2008
- Физики снова подтвердили теорию относительности - Lenta.ru, 17.10.2008
- Нобелевская премия присуждена за работу по квантовой физике - Lenta.ru, 07.10.2008
- Физики нашли новое нарушение симметрии вещества и антивещества - Lenta.ru, 20.03.2008
- Физики изготовили черную дыру из золота - Lenta.ru, 17.03.2005
- Физики увидели прошлое Вселенной в капле протовещества - Lenta.ru, 19.04.2005

Сайты по теме
- Детектор CDF, официальный сайт