Hypoteettinen erittäin raskas bosoni, jonka jäljet löydettiin äskettäin suuresta hadronin törmäyksestä, ei ehkä ole "uuden fysiikan" ensimmäinen edustaja, vaan yhdistelmä kuudesta huippikvarkista ja kuudesta antiikkäristä, fyysikot kirjoittavat artikkelissa, joka on lähetetty sähköiseen kirjastoon Arxiv.org.
Joulukuussa 2015 huhut alkoivat levittää sosiaalisissa verkostoissa ja mikrotiedostoissa siitä, että LHC pystyi havaitsemaan "uuden fysiikan" jäljet superheavyisen bosonin muodossa, jonka rappeutuminen tuottaa fotonipareja, joiden kokonaisenergia on 750 gigaelektronvolttia. Vertailun vuoksi Higgs-bosonin massa on 126 GeV, ja ylemmän kvarkin, raskaimman alkuainehiukkasen, paino on 173 GeV, mikä on neljä kertaa vähemmän kuin fotonien tuottavan hiukkasen massa.
CERN-tutkijat olisivat voineet ilmoittaa "uuden fysiikan" löytämisestä maaliskuussa, vuosittaisessa konferenssissa LHC: n viimeisimmistä tuloksista. Tiedeyhteisön lähteiden mukaan he päättivät olla tekemättä tätä, koska tosiasia, että löytön luotettavuus - hiukkasfysiikan tärkein parametri - oli tuskin saavuttanut 5 sigman tason.
Colin Frogatt Glasgow'n yliopistosta (Skotlanti) ja hänen kollegansa Holger Nielsen, joka on joustoteorian perustajia Niels Bohr-instituutissa (Tanska), toteavat, ettei tällaisten hiukkasten olemassaololle ole välttämätöntä keksiä "uutta fysiikkaa" - on mahdollista, että tämä purske syntyi kymmenen tavallisen kvarkin erityisjärjestelmällä.
Kuten fyysikot selittävät, tietyissä olosuhteissa kaksi tai useampia alkuainehiukkasia voivat muodostaa erityisiä "sitoutuneita tiloja", joissa niiden liikkumisvapautta rajoittaa niiden vuorovaikutus toistensa kanssa ja joissa he eivät voi poistua järjestelmästä käyttämättä energiaa ulkoisesta lähteestä. Yksinkertaisin esimerkki sellaisesta järjestelmästä on tavallinen vetyatomi - se koostuu kahdesta hiukkasesta, elektronista ja protonista, jotka ovat sitoutuneet toisiinsa eivätkä kykene hajottamaan tätä sidosta ilman hapettimien tai fotonien "apua".
Froggattin ja Nielsenin laskelmien mukaan samanlainen ja erittäin vakaa tila voi esiintyä järjestelmässä, jossa on kuusi "tavallista" ylös kvarkkia ja niiden kuusi antipoodia - ylös antikvarkaa. Tutkijoiden mukaan Higgsin bosonien ja gluonien vaihto näiden hiukkasten välillä tuottaa voimia, jotka tekevät sellaisesta kvasimolekyylistä erittäin vakaan.
Yhteensä näiden hiukkasten massa on noin 2000 GeV, mikä tarkoittaa, että noin 1350 GeV on hiukkasten välisten sidosten energia. Harvardissa työskennelleen kuuluisan tšekkiläisen teoreettisen fyysikon Lubos Motlin mukaan tällaista korkeaa sidosenergiaa on vaikea selittää, mutta periaatteessa se on mahdollista.
Toinen ongelma Froggatt- ja Nielsen-ratkaisuissa on, että tällaisen "kollektiivin" hajoaminen fotonipariksi on yksi harveimmista muodoista tämän hiukkasen tuhoamiseksi. Toisin sanoen LHC: n olisi alun perin pitänyt “nähdä” muut S-hiukkasen hajoamisen variantit, ei fotoniparin, jonka energia on 750 GeV.
Mainosvideo:
”On erittäin vaikea kuvitella, kuinka tällainen monimutkainen rakenne menee tuhoamisprosessin läpi - kaikkien 12 hiukkasen pitäisi kadota melkein heti. Tämä voi tapahtua vain hyvin erityisissä tilanteissa. Joka tapauksessa tämän mallin yksinkertaisuus on erittäin houkutteleva, varsinkin jos emme löydä jälkiä todella uudesta fysiikasta”, Motlin tutkimusta kommentoi.
