Субатомные частицы бросили вызов Стандартной модели

Во время изучения результатов эксперимента LHCb, который состоялся во время первого запуска БАК в 2011-2012 годах, команда физиков из Университета штата Мэриленд обнаружила странности в распаде B-мезона. В процессе распада частицы образуются лептоны двух типов: тау-лептон и мюон. В отличие от своего" двоюродного брата" электрона, тау лептоны и мюоны очень нестабильны и   распадаются в доли секунды.

Согласно концепции "универсальности лептонов" в Стандартной модели все лептоны должны одинаково взаимодействовать со всеми фундаментальными силами. Соответственно, распад на тау-лептоны и мюоны должен происходить с одинаковой скоростью, учитывая лишь поправку на разность масс этих частиц. Тем не менее, ученые обнаружили небольшую, но заметную разницу в прогнозируемых темпах распада. Судя по всему, какие-то пока еще не открытые частицы или неизвестные силы вмешиваются в процесс распада и противоречат концепции  "универсальности лептонов".

Наблюдения, сделанные три года назад на Большом адроном коллайдере (БАК), указывают на поведение лептонов, которое выходит за рамки Стандартной модели

Результаты LHCb перекликаются с другим экспериментом под названием BaBar, который был проведен в Стэнфордском центре линейного ускорителя в 1990-х годах. Он также включал распад мезонов при столкновении электронов и протонов. Эксперименты проводились в совершенно разных условиях, но продемонстрировали одно и то же явление. Таким образом обеспечено воспроизведение результатов наблюдений, хотя, разумеется, потребуются дополнительные исследования, чтобы признать неточность в Стандартной модели. Если и они подтвердят "нестандартное" поведение лептонов, то предстоят десятилетия работы по приведению Стандартной модели к новым реалиям.

После обнаружения бозона Хиггса, последнего крупного недостающего элемента Стандартной модели, на БАК ищут любые явления, которые не соответствуют данной модели. Несмотря на все достоинства Стандартной модели и массу наблюдений в ее пользу, все же она имеет ряд недостатков и белых пятен, например проблемы с  гравитацией на квантовом уровне или темной материей и энергией. Не исключено, что "неправильный" распад лептонов связан с этими "проблемными участками" Стандартной модели.