Một kết quả phân tích số liệu từ thí nghiệm LHCb tại CERN đề xuất rằng meson B có thể phân hủy theo cách không được dự đoán bởi Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt. Nhóm nghiên cứu người Tây Ban Nha và Pháp tin rằng sự sai lệch với Mô hình Chuẩn đã được đo với độ tin cậy 4,5σ – gần bằng với tiêu chuẩn vàng 5σ cần thiết cho một khám phá trong ngành vật lí hạt cơ bản.
Là một trong bảy thí nghiệm tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC), thí nghiệm LHCb tập trung vào nghiên cứu các meson B – những hạt có chứa quark bottom (quark đáy, hay còn gọi là quark beauty) – được tạo ra trong các va chạm proton. Một kênh được quan tâm nhiều là phân hủy của meson B thành một kaon (K*) và hai muon: B → K*μ+μ–. Đây là một phân hủy tương đối hiếm và theo Mô hình Chuẩn nó chỉ xảy ra do những tác động tinh vi của những hạt nặng hơn – boson W và boson Z – trung chuyển lực yếu. Do vậy, những hạt không được mô tả bởi Mô hình Chuẩn có lẽ đang đóng góp cho phân hủy trên và cái LHCb đo được có thể là các tác động của chúng. Bằng chứng rằng phân hủy này xảy ra theo một kiểu mà Mô hình Chuẩn không thể giải thích có thể chỉ dẫn đến “nền vật lí mới”.
Thí nghiệm LHCb tại CERN. Ảnh: Maximilien Brice/CERN
Sébastien Descotes-Genon của trường Đại học Paris cùng với Joaquim Matias và Javier Virto của trường Đại học Khu tự trị Barcelona đã nghiên cứu tỉ mỉ dữ liệu LHCb liên quan với phân hủy này và họ tin rằng các kết quả là không được dự đoán bởi Mô hình Chuẩn.
Đội nghiên cứu đã phân tích trọn bộ tham số đi cùng với phân hủy trên, bao gồm các phép đo thực nghiệm của phân bố góc của K* và muon. Các nhà nghiên cứu đã tính được những kết quả quan sát này lệch như thế nào với các dự đoán của Mô hình Chuẩn. Phân tích cho thấy những sai lệch này không phải là ngẫu nhiên mà chúng biểu hiện một kiểu hình kết hợp, cho phép các nhà nghiên cứu xác định được các sai lệch là do đâu. Theo Matias, khi toàn bộ dữ liệu quan sát được xét chung, thì kết quả hướng tới một sai lệch 4,5σ với các dự đoán Mô hình Chuẩn. Giá trị này gần với tiêu chuẩn vàng 5σ cho một khám phá mới.
Trong một bài báo đăng trên arXiv, bộ ba tác giả mô tả tính kết hợp của các sai lệch là “đang hướng tới những mô hình [vật lí mới] nhất định”. Theo Matias, bước tiếp theo là các nhà vật lí phải chỉ ra được mô hình nào trong số các mô hình ngoài Mô hình Chuẩn mô tả tốt nhất những kết quả đó.
Một khả năng là sự tồn tại của một hạt mới gọi là boson Z’, nó sẽ giống với boson Z hiện có nhưng nặng hơn. Nhà vật lí Tim Gershon của trường Đại học Warwick ở Anh cho biết ông vẫn cảm thấy nên thận trọng. “Tôi sẽ không cược hết nhà cửa của mình rằng đây là dấu hiệu đầu tiên của nền vật lí mới, nhưng kết quả đó chắc chắn rất thú vị,” ông nói. Gershon là một thành viên trong đội LHCb, ông cho biết kết quả mới công bố này được phân tích dựa trên dữ liệu từ đợt chạy thực nghiệm LHCb 2011 và nhiều dữ liệu thu trong năm 2012 vẫn chưa được phân tích. Tất nhiên, với kích cỡ mẫu đồ sộ như vậy thì một nhóm ba người không có khả năng cáng đáng nổi.
Theo physicsworld.com
