Редкие или недавно наблюдаемые события распада с участием кварков и других субатомных частиц в экспериментах на коллайдерах.Процессы распада кварков — это редкие или недавно наблюдаемые превращения, в которых участвуют кварки, фундаментальные строительные блоки протонов и нейтронов. Хотя сами кварки стабильны, когда они связаны внутри адронов, они могут менять свой аромат под действием слабого ядерного взаимодействия, что приводит к распадам таких частиц, как нейтрон или более тяжелые мезоны. Недавние эксперименты на коллайдерах расширили границы наших знаний об этих процессах, ведя поиск чрезвычайно редких распадов, которые могут раскрыть новую физику за пределами Стандартной модели.
Теория смешивания кварков была разработана в 1960-х и 1970-х годах Кабиббо, Кобаяси и Маскавой, однако наблюдение чрезвычайно редких распадов кварков стало крупным экспериментальным усилием в XXI веке, где ведущую роль играют эксперименты, такие как LHCb в ЦЕРНе.
Кварки взаимодействуют посредством слабого взаимодействия, которое может превращать один аромат кварка в другой (например, «нижний» кварк в «верхний»). Этот процесс опосредуется W-бозонами и отвечает за бета-распад. В коллайдерах высокоэнергетические столкновения создают короткоживущие частицы, содержащие кварки, которые затем распадаются по характерным каналам. Измеряя скорости и продукты этих распадов, физики проверяют предсказания Стандартной модели и ищут отклонения, которые могут указывать на новые частицы или взаимодействия.
Эти исследования имеют фундаментальное значение для физики частиц, помогая уточнять Стандартную модель и искать физику за её пределами. Они также имеют косвенное применение в космологии, поскольку кварковые процессы влияли на эволюцию ранней Вселенной.
Некоторые редкие распады кварков, например распад B-мезона на пару мюонов, происходят лишь примерно один раз на миллиард распадов, что делает их невероятно трудными для обнаружения даже при миллиардах столкновений.
