Experiment detektoru LHCb na Velkém hadronovém srážeči LHC v CERNu prošel rozsáhlou modernizací, při níž sehráli klíčovou roli odborníci britské University of Manchester. LHCb teď umožňuje sbírat data až pětkrát rychleji. Částicoví fyzici teď mohou s větší přesností testovat Standardní model, mainstreamovou teorii popisující elementární částice a jejich vzájemné interakce. Současně také mohou hledat známky případných částic a sil za hranicemi tohoto modelu.
Experiment LHCb zkoumá částice s krásným kvarkem (případně B-kvarkem, beauty nebo bottom quark), který je těžším příbuzným svrchního a spodního kvarku, které tvoří běžnou hmotu kolem nás. Krásné kvarky vznikají při srážkách na urychlovači LHC v obrovských množstvích, ale existují jen asi jeden a půl biliontiny sekundy, než se rozpadnou. Nesmírně přesným měřením rozpadů těchto kvarků mohou fyzikové odhalit vliv nových částic, které by samy o sobě mohly být příliš malé na to, aby je bylo možné přímo pozorovat na LHC.
Čím vzácnější je určitý rozpad částic, tím citlivěji může reagovat na přítomnost doposud neznámých částic. Ty totiž mohou měnit pravděpodobnost, s jakou k danému procesu dochází. Nový výsledek experimentu LHCb se týká nesmírně vzácného rozpadu označovaného jako Bd → μ⁺μ⁻. Při něm se částice obsahující krásný kvark rozpadá na dva miony, těžší varianty elektronů.
Podle teorie k tomuto procesu dochází jen zhruba u jedné z deseti miliard částic obsahujících krásný kvark. Přitom ale doposud žádný experiment nepřinesl přesvědčivé důkazy o jeho existenci.
Nedávné měření, o němž je řeč, dosáhlo statistické významnosti 3,2 sigma čili nic moc. K formálnímu potvrzení objevu v částicové fyzice je zvykem dosáhnout hodnoty 5 sigma, takže bude nutné analyzovat další data.
Jednou z významných součástí modernizovaného experimentu LHCb, vyrobenou ve Velké Británii, je křemíkový pixelový detektor Vertex Locator (VELO). S ohromující přesností sleduje dráhy částic vznikajících při srážkách na LHC. Nachází se pouhých pět milimetrů od svazků částic v urychlovači a umožňuje vědcům velmi přesně určit, kde částice vznikají a kde se rozpadají.
##seznam_reklama##
Fyzici doufají, že jim podobná měření umožní proniknout do zeptosvěta (Zeptoverse). Zeptosvět představuje dosud neprozkoumanou oblast reality na škále zeptometrů. Jeden zeptometr odpovídá jedné sextiliontině metru, tedy jedné miliardtině biliontiny metru (10⁻²¹ metru). Právě v tomto měřítku by se mohly skrývat dosud neznámé částice a přírodní síly. Zmíněný nový výsledek sice odpovídá předpovědím Standardního modelu, ale stále přesnější měření těchto vzácných rozpadů mohou odhalit známky nové fyziky a ukázat, kde by se současná teorie mohla rozejít s pozorovanou realitou.
Video: Physicists knock at the door of the zeptoverse
Literatura