Nieuwe experimenten bij de LHC: het standaardmodel van deeltjesfysica houdt stand
Een veelbelovende hint van potentiële “nieuwe fysica” die werd onthuld in experimenten met de Large Hadron Collider (LHC), ’s werelds grootste deeltjesversneller, is vervlogen, waardoor de hoop op een grote ontdekking is vervlogen. Een paar jaar geleden stuitten natuurkundigen van CERN in Genève op een onverwacht verschil in het gedrag van elektronen en hun massievere neven, muonen, toen ze tevoorschijn kwamen uit het verval van bepaalde deeltjes: Blijkbaar worden muonen minder vaak gevormd dan elektronen – een tegenspraak met het Standaardmodel van de deeltjesfysica, omdat een dergelijke tegenspraak de zogenaamde lepton-universaliteit schendt. De laatste resultaten van het LHCb-experiment wijzen daar nu echter op Dat elektronen en muonen in dezelfde verhouding worden geproduceerd.
“Mijn eerste indruk is dat de analyse veel krachtiger is dan voorheen”, zegt experimentele deeltjesfysicus Florencia Canelli van de Universiteit van Zürich in Zwitserland, die deelneemt aan een ander Large Hadron Collider-experiment. Nu hebben een aantal verrassende subtiliteiten geleid tot wat een anomalie lijkt, legt ze uit. Renato Quagliani, een LHCb-fysicus aan het Zwitserse Federale Instituut voor Technologie (EPFL) in Lausanne, presenteerde de resultaten op 20 december op CERN in een symposium dat ook online werd bijgewoond door meer dan 700 kijkers. Ook de LHCb-samenwerking is gepubliceerd Twee preprints op de arXiv-server.
Het LHCb-team rapporteerde voor het eerst een kleine discrepantie in de productie van muonen en elektronen in 2014. Wanneer protonen met elkaar botsen, creëren ze enorme deeltjes, B-mesonen genaamd, die meestal snel vervallen. De meest voorkomende vervalmodus produceert een ander type meson, een kaon genaamd, en paren van deeltje en antideeltje – ofwel een elektron en een positron of een muon en antideeltje. Het standaardmodel voorspelt dat beide soorten paren even overvloedig zouden moeten zijn, maar de LHCb-gegevens geven aan dat elektronen- en positronparen iets overvloediger zijn.
“Analist. Schepper. Zombiefanaat. Fervente reisjunkie. Popcultuurexpert. Alcoholfan.”