Почему распад B-мезона ведёт себя странно экспресс
Баскетболист почти всегда попадает в корзину, но стоит ему бросить из левого угла — мяч летит мимо. Примерно так выглядит поведение B-мезона — короткоживущей частицы, которая иногда распадается на более лёгкие частицы. Один из вариантов распада — на каон (K) и пару мюонов (ll) — давно привлекает внимание: измерения показывают, что один из параметров, C9, заметно сдвинут в минус, а соседний C10 остаётся на месте. Это похоже на невидимую руку, которая подправляет только одну краску на картине, не трогая остальные.
Авторы работы взяли модель, которая расширяет Стандартную модель (наш лучший справочник по частицам) за счёт добавления новых тяжёлых нейтрино и заряженной скалярной частицы — этакого «толкача», который обменивается с кварками. В этой модели возникает особая диаграмма — замкнутая петля, где кварки превращаются друг в друга через новые частицы. Хитрость в том, что вклад в C9 не затухает, даже если новые нейтрино очень массивны — так работает нон-декаплинг. А вклад в C10 сам собой обнуляется благодаря хитрой игре левых и правых взаимодействий. Получается ровно то, что видят экспериментаторы: сдвиг в одном месте и тишина в другом.
Расчёты показывают, что такая картина возможна в широкой области параметров, и она не противоречит другим измерениям, включая распад b → sγ. Более того, новые частицы должны быть достаточно лёгкими, чтобы их можно было поймать на Большом адронном коллайдере. Если поиски увенчаются успехом, странное поведение B-мезона перестанет быть аномалией и станет ключом к новой главе физики.
Так один упрямый бросок из левого угла может рассказать о скрытых правилах игры.
B-мезоны живут всего около 1,5 пикосекунды — за это время свет проходит меньше половины миллиметра.
В романе «Задача трёх тел» субатомные частицы ведут себя противоестественно из-за вмешательства внеземной цивилизации — чем не сюжет для аномалии в распаде B-мезона?