Fyzik: Príroda nám zamurovala stenu

„Teória nám vopred ponúkala okienko, ktorým by sa možno dal pozorovať signál supersymetrie,“ hovorí fyzik Tomáš Blažek, ktorý sám pôsobí aj v CERN-e. „Avšak príroda ponuku nevyužila. Stena je zamurovaná, okienko tam nie je.“

(Zdroj: CERN/LHCb)

Čo sa v CERN-e stalo?

Štandardný model predpovedá, že ak pripravíme miliardu B mezónov, uvidíme v priemere tri a pol takéhoto rozpadu. V celých číslach: ak by sme mali dve miliardy B mezónov, tak by sme mali uvidieť 7 takýchto rozpadov. Chyba predpovede je čosi menej ako 10 percent, teda malá.

A videli sme?

Výsledok experimentu je pozorovaných 3.2 rozpadu z miliardy, s chybou +/- 1 (30 percent z 3, pomerne veľká chyba). Teda pozorujeme v priemere to, čo predpovedáme v štandardnom modeli bez novej fyziky. Ak je v prírode supersymetria, jej príspevok sa musí vojsť do chyby pozorovania, tých +/- 1.

A nové je čo?

Nové je predovšetkým to, že nepozorujeme deficit. Lebo to, že počet hľadaných rozpadov nebude výrazné vyšší, sme už vedeli z nedávnej minulosti, ako sa presnosť experimentu postupne zdokonaľovala. Stredne hodnoty nám teda súhlasia. Experiment nevyžaduje od teórie, aby sa príspevok od supersymetrie odrátal od výsledku pre štandardný model.

Čo to znamená?

Experiment dnes povedal, že od štandardného modelu netreba nič odpočítať, štandardný model dáva správnu predpoveď.

Ale to asi nie je pre supersymetriu dobré.

Určite to neznamená vylúčenie existencie supersymetrie. Bezprostredne to znamená nové obmedzenie na niektoré (nie všetky) jej parametre, osobitne hmotnosti nových častíc.

Ako?

Sám som v minulosti prešiel detailmi výpočtu, z čoho mám aj článok v americkom odbornom časopise Physics Letters, a môj súčasný doktorand Peter Maták vykonal tento výpočet ako diplomovú prácu, ktorá, mimochodom, dostala najvyššie ocenenie: Cenu rektora UK.

Znalci vedia, že študovaný zriedkavý rozpad Bs mezónu sa deje vzájomnou anihiláciou (zánikom) kvarkov v mezóne. Ide o kvantový proces, čo znamená, že po anihilácii odrazu nastávajú všetky povolené možnosti, čo sa môžu ďalej diať, každá so svojou pravdepodobnosťou. Tieto pravdepodobnosti vieme počítať.

Ak zanedbáme málo pravdepodobné možnosti, tak podľa supersymetrie na krátky okamih vznikne Z bozón (tak je to aj v štandardnom modeli) alebo nový Higgsov bozón.

Oba bozóny sú tu v kvantových stavoch, v ktorých ich energia je rovná pôvodnej energii Bs mezónu a nie je rovná mc2, a hneď sa rozpadajú na pozorovaný pár mión antimión. Hovoríme, že takéto „virtuálne“ bozóny v rozpade v skutočnosti reálne nevznikli, iba ho sprostredkujú ako poslovia z ničoty (vákua) kvantového sveta.

Kvantové zákony sveta tak otvárajú možnosť zaznamenať v rozpade signál od ťažkých častíc, na ktorých tvorbu by sme potrebovali oveľa väčšiu energiu. Rozdiel medzi malou energiou Bs mezónu a veľkou energiou mc2 bozónu je tu podstatný. Pravdepodobnosť bozónu byť mediátorom rozpadu prudko klesá, keď tento rozdiel rastie.

Že z dnešného výsledku potom plynie predovšetkým prísnejšia podmienka na hmotnosť nových Higgsovych častíc. Tieto by mali byt o dosť ťažšie, ako bol doterajší limit.

Nové Higgsové častice?

Pripomeňme, že v supersymetrickej teórii máme namiesto jedného Higgsovho bozónu, čo sa veľmi podobá na Higgsov bozon v štandardnom modeli, ešte ďalšie iné dva neutrálne Higgsove bozóny a jeden elektricky nabitý Higgsov bozón. Hmotnosti nových Higgsovych bozónov spolu súvisia, dokonca tak, že sú s presnosťou do 10% rovnaké. Vieme povedať, že sú približne rovnaké, ale nevieme odvodiť, koľko táto zhruba rovnaká hmotnosť ma byt.

Ani nehádame?

Môžu byt veľmi ťažké, aj 10- až 20-krát ťažšie ako pozorovaný kandidát na najľahší Higgsov bozón s hmotnosťou 126 GeV. Žiaľ hmotnosti spomínaných ťažkých Higgsovych bozónov nesúvisia s hmotnosťou toho najľahšieho. Preto o nich prakticky nič nevieme. Napriek tomu, že kandidáta na (najľahší) Higgsov bozón sme už zaznamenali aj s jeho hmotnosťou.

A teraz sme sa dozvedeli čo?

Z dnešného výsledku sme sa poučili, že tieto ďalšie nove Higgsove častice sú ťažšie nad nejaký nový, sprísnený limit. To ale nemusí znamenať novy sprísnený limit pre hmotnosti supersymetrickych partnerov kvarkov či iných častíc štandardného modelu.

Čiže ten výsledok vás asi nepotešil?

Teória nám vopred ponúkala okienko, ktorým by sa možno dal pozorovať signál supersymetrie. Avšak príroda ponuku nevyužila. Stena je zamurovaná, okienko tam nie je. Dodatočné Higgsove bozóny sú žiaľ príliš ťažké.

Chcete dostať upozornenie na najnovší článok tohto autora?
Objednajte si notifikáciu priamo na váš e-mail.
Odoberať autora na email

Najčítanejšie na SME Tech


Inzercia - Tlačové správy


  1. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  2. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  3. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  4. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček
  5. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru
  6. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho
  7. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky
  8. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom
  9. Arca Brokerage House s výrazným nárastom aktív pod správou
  10. Nepodceňujte bolesť chrbta, môže ísť o zápalové ochorenie
  1. Digitalizácia dokumentov firmám ušetrí nielen peniaze
  2. Intenzívne sa rozvíjajúca spolupráca s čínskymi univerzitami
  3. Šariš obliekol svoje pivá do unikátneho šatu
  4. Chcete zažiť skvelú dovolenku 2018? Na toto netreba zabudnúť!
  5. Events you should not miss during your visit in Bratislava
  6. Modernizácia rozvodov tepla v Medzeve, Slavošovciach a Plešivci
  7. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí
  8. Čerešne dozreli: Aj po zmenách na hypotekárnom trhu chutia!
  9. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch?
  10. Edite sa podarilo schudnúť 30 kilogramov vďaka 3D Chili
  1. Tento týždeň je Deň otcov. 5 skvelých nápadov na darčeky 49 316
  2. Úspešní Slováci radia: Presadiť sa dá vždy, snívať nestačí 21 872
  3. Koľko stojí zdravé bývanie? Lacná rekonštrukcia môže vyjsť draho 16 289
  4. Mesto ukryté v jordánskych skalách. Spoznajte Petru 16 101
  5. Váš otec má dnes sviatok. Máme pre vás tip na darček 10 859
  6. Nepodceňujte bolesť chrbta, môže ísť o zápalové ochorenie 7 981
  7. Od výplaty k výplate? Ale kdeže, sporíme s 2% úrokom 6 532
  8. Máte nad 40? Skontrolujte si, či je Vaše srdce skutočne zdravé 6 213
  9. Anketa: Čo je pre Slovákov dôležité pri nákupoch? 5 332
  10. Ostrov Ischia sa stáva top európskou letnou destináciou 4 789

Hlavné správy zo Sme.sk

DOMOV

Opustili stranu, prešli do inej. Prečo niektorí poslanci menia stranícke tričká

Nebolo by správne, ak by strana mohla kontrolovať, ako jej poslanec vykonáva mandát, hovorí politológ Pavol Baboš.

PODCAST DOBRÉ RÁNO

Dobré ráno: Koľko máme na Slovensku nezávislých poslancov a kto to je

Nezávislý neznamená neplatný.

Stĺpček Jakuba Fila

Nikto by nechcel byť od júla v koži Kalavskej

Žiadna čiastková motivácia nebude fungovať pre vyhoreného lekára.

PLUS

Slovenskí penzisti budú aj naďalej chorí a chudobní

Žiaden dôchodkový strop nepomôže. Toto je vysvetlenie.

Neprehliadnite tiež

Všade vidí smrť. Vedci vytrénovali psychopatickú umelú inteligenciu

Algoritmus Norman robil slávny test s machuľami.

PODCAST ZOOM

Zoom: Sonda rozlúštila 40-ročnú záhadu Jupitera

Najväčšia planéta slnečnej sústavy má o tajomstvo menej.

Čo ľudí v rôznom veku motivuje mať sex?

Ani v starobe sex pre ľudí nestráca význam.