Kể từ khi phát hiện ra Higgs Boson vào năm 2012, Máy Va chạm Hadron Lớn đã được dành riêng để tìm kiếm sự tồn tại của vật lý vượt ra ngoài Mô hình Chuẩn. Cuối cùng, thí nghiệm làm đẹp Large Hadron Collider (LHCb) được thành lập năm 1995, đặc biệt với mục đích khám phá những gì xảy ra sau Vụ nổ lớn cho phép vật chất tồn tại và tạo ra Vũ trụ như chúng ta biết.
Kể từ đó, LHCb đã làm một số điều khá tuyệt vời. Điều này bao gồm khám phá năm hạt mới, phát hiện bằng chứng về một biểu hiện mới của sự bất đối xứng phản vật chất và (gần đây nhất) phát hiện ra kết quả bất thường khi theo dõi sự phân rã beta. Những phát hiện này, được Cern công bố trong một thông cáo báo chí gần đây, có thể là một dấu hiệu của vật lý mới không phải là một phần của Mô hình Chuẩn.
Trong nghiên cứu mới nhất này, nhóm cộng tác LHCb đã ghi nhận sự phân rã của B0 meson dẫn đến việc sản xuất một kaon bị kích thích và một cặp electron hoặc muon. Muon, theo ghi nhận, là các hạt hạ nguyên tử có khối lượng lớn gấp 200 lần so với các điện tử, nhưng có tương tác được cho là giống với các electron (theo như Mô hình Chuẩn).
Đây là cái được gọi là tính phổ biến của lepton, mà không chỉ dự đoán rằng các electron và muon hoạt động giống nhau, mà nên được tạo ra với cùng một xác suất - với một số hạn chế phát sinh từ sự khác biệt về khối lượng của chúng. Tuy nhiên, trong thử nghiệm sự phân rã của B0 meson, nhóm nghiên cứu phát hiện ra rằng quá trình phân rã tạo ra muon với tần số ít hơn. Những kết quả này được thu thập trong Run 1 của LHC, chạy từ năm 2009 đến 2013.
Kết quả của các thử nghiệm phân rã này đã được trình bày vào thứ ba, ngày 18 tháng 4, tại một hội thảo của Cern, nơi các thành viên của nhóm cộng tác LHCb đã chia sẻ những phát hiện mới nhất của họ. Như họ đã chỉ ra trong quá trình hội thảo, những phát hiện này rất có ý nghĩa trong đó chúng dường như xác nhận kết quả mà nhóm LHCb thu được trong các nghiên cứu sâu răng trước đó.
Đây chắc chắn là tin tức thú vị, vì nó gợi ý về khả năng vật lý mới đang được quan sát. Với sự xác nhận của Mô hình Chuẩn (có thể thực hiện được với việc phát hiện ra boson Higgs vào năm 2012), việc điều tra các lý thuyết vượt xa điều này (tức là Siêu đối xứng) là mục tiêu chính của LHC. Và với việc nâng cấp hoàn thành vào năm 2015, nó đã là một trong những mục tiêu chính của Run 2 (sẽ kéo dài đến năm 2018).
Đương nhiên, nhóm LHCb chỉ ra rằng sẽ cần các nghiên cứu sâu hơn trước khi đưa ra bất kỳ kết luận nào. Đối với một, sự khác biệt mà họ lưu ý giữa việc tạo ra muon và electron mang giá trị xác suất thấp (hay còn gọi là giá trị p) trong khoảng 2.2. đến 2,5 sigma. Để đặt điều đó trong viễn cảnh, phát hiện đầu tiên của Higgs Boson xảy ra ở mức 5 sigma.
Ngoài ra, những kết quả này không phù hợp với các phép đo trước đó chỉ ra rằng thực sự có sự đối xứng giữa các electron và muon. Do đó, sẽ phải tiến hành nhiều thử nghiệm phân rã hơn và thu thập nhiều dữ liệu hơn trước khi nhóm cộng tác LHCb có thể nói rõ ràng liệu đây có phải là dấu hiệu của các hạt mới hay chỉ là biến động thống kê trong dữ liệu của họ.
Kết quả của nghiên cứu này sẽ sớm được công bố trong một bài viết nghiên cứu LHCb. Và để biết thêm thông tin, hãy xem phiên bản PDF của hội thảo.
