Veliki hadronski sudara\u010d (LHC) izazvao je svjetsko uzbu\u0111enje u o\u017eujku jer su fizi\u010dari koji se bave \u010desticama izvijestili primamljive dokaze za novu fiziku – potencijalno novu silu prirode.<\/p>\n\n\n\n
“\u010cini se da na\u0161 novi rezultat, koji se tek treba recenzirati, iz CERN-ovog ogromnog sudara\u010da \u010destica dodaje daljnju podr\u0161ku toj ideji”, pi\u0161e za Science Alert Harry Cliff, fizi\u010dar sa Sveu\u010dili\u0161ta u Cambridgeu.<\/p>\n\n\n\n
Na\u0161a trenutna najbolja teorija \u010destica i sila poznata je kao standardni model, koji s nepogre\u0161ivom to\u010dno\u0161\u0107u opisuje sve \u0161to znamo o fizi\u010dkim stvarima koje \u010dine svijet oko nas. Standardni model je bez sumnje najuspje\u0161nija znanstvena teorija ikad zapisana, a istovremeno znamo da mora biti nepotpuna. Poznato je da opisuje samo tri od \u010detiri temeljne sile – elektromagnetsku, jake i slabe sile, izostavljaju\u0107i gravitaciju. Nema obja\u0161njenje za tamnu materiju za koju nam astronomija ka\u017ee da dominira svemirom i ne mo\u017ee objasniti kako je materija pre\u017eivjela tijekom Velikog praska.<\/p>\n\n\n\n
Ve\u0107ina fizi\u010dara je stoga uvjerena da mora postojati jo\u0161 svemirskih sastojaka koji \u0107e se tek otkriti, a prou\u010davanje raznih temeljnih \u010destica poznatih kao kvarkovi ljepote posebno je obe\u0107avaju\u0107i na\u010din da se nasluti \u0161to bi jo\u0161 moglo biti vani. Kvarkovi ljepote, koji se ponekad nazivaju i donji kvarkovi, temeljne su \u010destice koje sa\u010dinjavaju ve\u0107e \u010destice. Postoji \u0161est na\u010dina kvarkova koji se nazivaju gore, dolje, \u010dudno, \u0161arm, ljepota\/dno i istina\/vrh. Gore i dolje kvarkovi, na primjer, \u010dine protone i neutrone u atomskoj jezgri.<\/p>\n\n\n\n
Kako bi nam se mogla obznaniti?<\/span><\/strong> U o\u017eujku se rad temeljio na podacima iz eksperimenta LHCb, jednog od \u010detiri divovska detektora \u010destica koji bilje\u017ee ishod ultra-energetskih sudara proizvedenih LHC-om. (“b” u LHCb zna\u010di “ljepota”.) Utvr\u0111eno je da se kvarkovi ljepote raspadaju na elektrone, a njihovi te\u017ei ro\u0111aci zvani mioni razli\u010ditom brzinom. To je doista bilo iznena\u0111uju\u0107e jer je prema standardnom modelu muon u osnovi kopija elektrona – identi\u010dan u svakom pogledu, osim \u0161to je oko 200 puta te\u017ei.<\/p>\n\n\n\n To zna\u010di da bi sve sile trebale privla\u010diti elektrone i mione s jednakom snagom – kad se kvark ljepote raspadne u elektrone ili mione putem slabe sile, to bi trebao \u010diniti jednako \u010desto. Umjesto toga, moje kolege su otkrile da se raspad miona doga\u0111a samo oko 85 posto toliko \u010deskoliko i raspad elektrona. Pod pretpostavkom da je rezultat to\u010dan, jedini na\u010din da se objasni takav u\u010dinak bio bi ako neka nova sila prirode koja druga\u010dije privla\u010di elektrone i mione ometa na\u010din na koji kvarkova ljepote propadaju.<\/p>\n\n\n\n
Kvarkovi ljepote su nestabilni, u prosjeku \u017eive samo 1,5 bilijuntinki sekunde prije nego \u0161to se raspadnu na druge \u010destice. Na\u010din raspadanja kvarkova ljepote mo\u017ee biti pod jakim utjecajem postojanja drugih temeljnih \u010destica ili sila. Kad se kvark ljepote raspadne, on se pod utjecajem slabe sile pretvara u skup lak\u0161ih \u010destica, poput elektrona. Jedan od na\u010dina na koji bi nam nova sila prirode mogla obznaniti je tako da suptilo mijenja koliko se \u010desto kvarkovi ljepote raspadaju na razli\u010dite vrste \u010destica.<\/p>\n\n\n\n