📄 Показана версия «Просто» — «Популярно» пока не готова. Добавьте ★ в избранное, если хотите её ускорить. Прошу разобрать полностью

Тау-лептон — тяжёлый родственник электрона, который живёт меньше триллионной доли секунды. Обычно он распадается на более лёгкие частицы, но никогда — сразу на три мюона: такой переход запрещён известными законами физики частиц. Если бы он произошёл, это означало бы, что в природе действуют неизвестные силы.

Стандартная модель — лучшая карта микромира — предсказывает, что распад тау на три мюона практически невозможен. Но многие теории, которые пытаются выйти за её рамки, допускают такой процесс с вероятностью, доступной для наблюдения. Поэтому поиск этого распада — как проверка, нет ли двери в стене, где на карте её не обозначено.

Физики ATLAS проанализировали данные столкновений протонов на энергии 13 ТэВ, собранные за три года. Они искали события, где рождается W-бозон, распадающийся на тау и нейтрино, а тау затем превращается в три мюона. Специальные алгоритмы отбирали такие события из миллиардов. В итоге сигнал не обнаружен: данные согласуются с фоном.

Отсутствие распада позволило установить новый предел: вероятность тау-распада на три мюона меньше 8.7×10⁻⁸ — то есть меньше одного раза на 11 миллионов распадов тау. Это на 20% строже предыдущего ограничения и даёт ориентир для будущих теорий и экспериментов.