Problem polega na tym, iż obecny model standardowy, mimo swojej ogromnej skuteczności, nie potrafi odpowiedzieć na wiele fundamentalnych pytań dotyczących kosmosu. Nie wyjaśnia natury ciemnej materii, nie tłumaczy przewagi materii nad antymaterią i kompletnie pomija grawitację w świecie kwantowym. Fizyków od dawna irytuje fakt, że teoria opisująca niemal cały znany świat okazuje się jednocześnie dramatycznie niekompletna.
Czytaj też:Legendarna „anomalia mionu” przestała istnieć. Model Standardowy triumfuje
Nadzieję na przełom dają wyniki z eksperymentu LHCb, jednego z czterech głównych detektorów działających przy Wielkim Zderzaczu Hadronów. To właśnie tam naukowcy obserwują niezwykle rzadkie rozpady cząstek zawierających kwarki piękne. Według modelu standardowego pewne procesy powinny zachodzić identycznie dla elektronów i mionów. Tymczasem część pomiarów sugeruje, że natura może traktować te cząstki inaczej, niż przewiduje teoria. Jeśli wyniki się potwierdzą, oznaczałoby to istnienie nieznanej wcześniej siły lub nowej grupy cząstek elementarnych.
W centrum zainteresowania fizyków znalazł się mion, czyli cięższy kuzyn elektronu. Przez lata wydawało się, że jego właściwości magnetyczne nie zgadzają się z obliczeniami teoretycznymi. Ta rozbieżność rozpaliła wyobraźnię naukowców na całym świecie, ponieważ mogła być pierwszym wyraźnym sygnałem nowej fizyki. Pojawiły się nawet spekulacje o istnieniu piątej fundamentalnej siły natury.
Najnowsze badania częściowo ostudziły jednak te emocje. Bardziej precyzyjne obliczenia sugerują, jakoby wcześniejsza anomalia mogła wynikać z błędów w modelowaniu oddziaływań kwantowych, a nie z działania nieznanych praw fizyki. To oznacza, że model standardowy ponownie obronił się przed próbą obalenia. Wielu fizyków podkreśla jednak, że sama sytuacja pokazuje, jak blisko granic obecnej wiedzy znajduje się współczesna nauka. Nawet minimalne odchylenia w danych mogą zwiastować odkrycia zmieniające nasze rozumienie wszechświata.
Równocześnie CERN regularnie odkrywa nowe cząstki powstające podczas zderzeń protonów rozpędzanych niemal do prędkości światła. Niedawno doszło do identyfikacji Xi-cc-plus, niezwykle ciężkiego “kuzyna” protonu zawierającego dwa kwarki powabne i jeden kwark dolny. To pierwsza nowa cząstka odkryta po modernizacji detektora LHCb. Choć sama w sobie nie obala ona obecnej teorii, pokazuje, iż akcelerator wciąż potrafi docierać do obszarów fizyki wcześniej niedostępnych dla nauki.
Czytaj też: Przełom w świecie chemii. Naukowcy stworzyli najcięższy aromatyczny pierścień świata z bizmutu i uranu
CERN inwestuje dziś ogromne środki w dalsze zwiększanie czułości eksperymentów. Modernizacje Wielkiego Zderzacza Hadronów mają pozwolić na rejestrowanie jeszcze większej liczby zderzeń i analizowanie procesów zachodzących z dokładnością niemożliwą do osiągnięcia jeszcze kilka lat temu. Im więcej danych uda się zebrać, tym większa szansa na wychwycenie subtelnych odstępstw od znanych praw fizyki.
Źródło: arXiv