Вы один из авторов этой статьи? Напишите нам с рабочей или университетской почты, указав arXiv ID этой статьи, и мы подтвердим вас и дадим доступ к редактированию этой страницы.
Вы автор работы и видите, что мы что-то упустили или поняли неточно? Напишите нам: тема письма уже содержит номер статьи. Мы прочитаем, учтём и поправим разбор.
Физики измерили, как B-мезон превращается в мюон и нейтрино, и поставили новые ограничения на неуловимые частицы.
📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить.
Внутри ускорителя частицы сталкиваются, и на короткий миг рождается B-мезон — тяжёлая частица, живущая меньше миллиардной доли секунды. Обычно она распадается на множество осколков, но иногда превращается всего в две частицы: мюон и нейтрино. Этот редкий путь похож на лотерею, где выигрышный билет выпадает один раз на два миллиона тиражей.
Физики на установках Belle и Belle II собирали данные много лет, чтобы поймать такие события. Они искали мюоны, вылетающие из точки столкновения, и по их энергии вычисляли, сколько энергии унесло невидимое нейтрино. Оказалось, что вероятность распада составляет (4.4 ± 1.9 ± 1.0) × 10⁻⁷ — это означает, что из десяти миллионов B-мезонов лишь около четырёх распадаются таким образом. Точность пока невелика, но это самый строгий результат на сегодня.
Нейтрино почти не взаимодействует с веществом: чтобы остановить его, нужна свинцовая плита толщиной в световой год.
Полученное число накладывает ограничения на теории, где существуют дополнительные типы бозонов Хиггса — частиц, отвечающих за массу. Кроме того, учёные искали стерильные нейтрино — гипотетические частицы, которые вообще не участвуют в слабом взаимодействии. Такие частицы могли бы уносить энергию, меняя картину распада. Сигнала не нашли, но установили новые пределы на их свойства: если стерильные нейтрино с массой до 1,5 ГэВ существуют, то смешиваются с обычными нейтрино крайне слабо.
Исследование также уточнило другой распад B-мезона, где вместо мюона рождается электрон или мюон вместе с другими частицами. Там вероятность выше — около 2,7 × 10⁻⁴, и измерение согласуется с предсказаниями Стандартной модели. Всё вместе напоминает просеивание песка в поисках золотых крупинок: большинство событий — обычный фон, но редкие всплески рассказывают о глубинных законах микромира.