粒子物理会重写标准模型吗?不太快...

经过:帕特里克·基格(Patrick J. Kiger)

一个新的亚原子粒子观察使一些科学家质疑标准模型。Pasieka/Getty图像“width=
一个新的亚原子粒子观察使一些科学家质疑标准模型。Pasieka/Getty图像

“鉴于关于美容媒介的衰变的最新分析,即新时代的曙光,即“新物理学”,可能正在接近。”如此宣布最近的声明来自波兰的核物理研究所。

现在,如果你不是粒子物理增益,您可能会猜测,美森(Beauty Meson),也称为B梅森(B Meson),是一种异国情调的美容疗法。但是,实际上,这是一种亚原子粒子,并且根据粒子物理的标准模型 - 描述了40年历史的理论框架物质和基础力量的各种基础的基本互动- 美容媒介应以非常具体的角度和频率腐烂。

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“很难提出一个全新的框架。”
约翰·坎贝尔(John Campbell),费米国家加速器实验室理论物理学家

但是,研究人员近年来发现的是,美容介子似乎与基于标准模型的预测并不完全匹配。例如,该研究所的新闻稿引起人们对2011年和2012年数据的关注大型强子对撞机,沿法国 - 瑞士边界的设施,这是世界的最大,最强大的粒子加速器。波兰物理学家MarcinChrząszcz提出的一种分析数据的新方法表明,美容介子的衰减角度与标准模型所示的不同。

Chrząszcz强调,在物理世界中,新发现并不符合“发现”的资格,因为偏差不足。

他在一封电子邮件中澄清说:“这就是我们所说的观察。”

即便如此,差异至少增加了一定的势头,即长期以来的标准模型可能至少需要一些修订。尽管大多数普通人可能从未听说过,但标准模型以最小,最基本的水平解释了我们周围的现实。理论框架描述了物质的基本构件(基本粒子)如何受到诸如诸如电磁学

标准模型“成功地解释了几乎所有实验结果,并精确地预测了各种各样的现象。”CERN的网站,经营大型强子对撞机的欧洲物理研究组织。“随着时间的流逝,通过许多实验,标准模型已成为经过良好测试的物理学理论。”(如果您需要更多详细信息,请退房CERN在标准模型上的底漆。

但是,尽管标准模型对物理学家确实很有用,但他们已经意识到一段时间没有解释有关亚原子领域的所有内容。正如CERN所指出的那样,该理论仅通过省略重力的影响来解释四个基本力量中的三个。它也无法解释现象,例如暗物质的本质,神秘的质量,以及深色能量,占宇宙的96%。有一个问题是,新发现的粒子如何适合该理论。最后,还有浑浊希格斯玻色子,是标准模型的重要组成部分的粒子。

2012年,使用大型强子对撞机的研究人员宣布,他们发现了一个似乎做正确的事,但案件尚未完全关闭。Cern的网站解释说:“该粒子与希格斯玻色子一致,但要确定标准模型预测的希格斯玻色子是否需要进一步的工作。”

那么,这是否意味着现在该抛出标准模型并重新开始了?并不几乎没有。约翰·坎贝尔(John Campbell),理论物理学家费米国家加速器实验室,美国顶级粒子物理实验室通过电子邮件解释说,科学家可能只需要修补一下。

他说:“任何替代方案都必须考虑多年来已经进行的大量实验观察。”“很难提出一个全新的框架,该框架以与标准模型一样成功地解释了所有观察到的现象。”

他说,取而代之的是,最好的方法可能是添加描述新粒子的“扩展”及其与标准模型中已经与之相互作用的方式。

坎贝尔说:“有很多可能的扩展,但是由于他们不得引入迄今为止观察结果不一致的效果的要求大大减少了它们的数量。”

最重要的扩展可能是在标准模型框架内解释暗物质的一种。他说,这样的发现“将产生深远的影响”,不仅在粒子物理学中,而且在宇宙学上。怀疑暗物质的潜在理论,我们将能够准确地计算其预期效应。例如,我们可以更好地理解我们如何直接观察它,以及如何将其存在印在宇宙上。”

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