십대의 작은 세계, 양자 영역은 좋아하는 맛을 가질 수 있습니다.
물론 이티 비티 아이스크림 콘에 대해서는 이야기하지 않습니다. 입자의 세계는 "flavors"라고 불리는 3 개의 캠프로 나뉩니다 (이유를 묻지 마십시오). 예를 들어, 전자는 하나의 향을 나타내며, 거의 동일한 성질을 가진 두 개의 다른 입자 인 뮤온과 타우가 있으며, 그 자체의 향을 가지고 있습니다. 우리는 오랫동안 세 가지 맛이 모두 같은 위치에 있어야한다고 의심했지만 입증되지는 않았습니다.
그러나 아쉽게도 수년간의 충돌 실험은 아마도 모든 것이 스티븐이 아니라는 것을 제안하기 시작했습니다.
이 실험의 결과는 여전히 잠정적이며 표준 모델이라고 불리는 입자 물리학의 성경에서 균열이 발견되었다고 주장하기에 충분하지 않습니다. 그러나 결과가 유지되면 암흑 물질부터 우주의 기원에 이르기까지 모든 것을 이해하는 관문을 열 수 있습니다. 현대 물리학에서 해결되지 않은 주요 문제입니다.
표준 맛
입자 물리학의 표준 모델은 수십 년 동안 전 세계의 실험에서 맹공격 테스트를 성공적으로 통과하여 최고를 지배합니다. 이 이론은 단일 양자 배너 아래 우주의 네 가지 기본 세력, 즉 전자기, 강한 핵 및 약한 핵 중 세 가지에 대한 이해를 통합합니다. 모든 과학에서 가장 잘 입증 된 이론이며 방대한 기본 상호 작용을 설명 할 수 있습니다.
다시 말해, 표준 모델을 엉망으로 만들지 않아도됩니다.
그러나 우리는 아 원자 세계의이 그림이 완벽하지 않다는 것을 알고 있습니다. 몇 가지 예를 들자면, 중성미자 덩어리를 설명하거나 암흑 물질에 대한 단서를 제공하지 않습니다. 압도적 인 대다수의 물리학 자들은 표준 모델이 설명 할 수없는 모든 것과 그것을 할 수없는 것들을 포함하는 다른 이론이 지금까지 알려지지 않았다고 생각합니다.
당황스러운 것은 우리가 그 이론이 어떻게 생겼는지 또는 어떤 예측이 이루어질 지 모른다는 것입니다. 따라서 우리는 삶, 우주 그리고 그 사이의 모든 것에 대한 완전한 답을 알뿐만 아니라 그러한 대답을 얻는 방법도 모릅니다.
"더 나은 이론"에 대한 힌트를 찾기 위해 연구자들은 표준 모델의 결함이나 잘못된 예측을 찾고 있습니다. 이론의 균열은 아마도 더 큰 무언가에 대한 문을 열 수있을 것입니다.
표준 모델에 대한 많은 예측 중 하나는 전자 또는 쿼크와 같은 작고 독방 입자 인 렙톤의 성질에 관한 것입니다. 렙톤은 다음과 같이 세 가지 등급으로 분류됩니다. 세대 또는 맛 어떤 물리학 자에게 요청 하느냐에 따라 향미가 다른 입자는 다른 질량을 제외하고 동일한 속성을 모두 공유합니다. 예를 들어, 전자, 뮤온 및 타우 입자는 모두 동일한 전하와 스핀을 갖지만, 뮤온은 전자를 능가하며 타우는 훨씬 더 다른 풍미를 가지고 있습니다.
표준 모델에 따르면,이 세 가지 전자 맛은 정확히 동일하게 동작해야합니다. 기본적인 상호 작용은 이들 각각을 동일한 확률로 생성해야합니다. 자연은 단순히 그들 사이의 차이점을 알 수 없으므로 실제로 한 맛을 다른 맛보다 선호하지 않습니다.
세 가지 맛에 관해서는 자연이 나폴리 접근 방식을 취합니다.
아름다운 결과
그것은 모든 이론이므로 테스트해야합니다. 수년 동안 CERN의 Large Hadron Collider 및 BaBar 시설에서 수행 된 실험과 같은 다양한 실험에서 기본 입자가 대규모 충돌로 함께 분쇄되었습니다. 이러한 충돌로 생성 된 입자는 자연이 가장 깊은 수준에서 어떻게 작동하는지에 대한 단서를 제공 할 수 있습니다. 이러한 충돌 중 일부는 자연이 다른 맛보다 하나의 렙톤 맛을 좋아하는지 확인하기 위해 고안되었습니다.
특히, 바닥 쿼크라고 불리는 한 종류의 입자는 실제로 렙톤으로 부패하는 것을 즐깁니다. 때로는 전자가됩니다. 때때로 뮤온. 때로는 타우. 그러나 무엇이든 세 가지 향료 모두 잔해에서 나오는 기회가 동일합니다.
물리학 자들은 수억 건의 그러한 바닥 쿼크 붕괴를 축적했으며, 몇 년 전부터 데이터에 이상한 것이 나타났습니다. 그러나 통계적으로 거의 의미가 없었기 때문에 단순한 통계적 우연으로이 결과를 쉽게 파산 할 수있었습니다. 아마도 우리는 모든 것이 고르게 충돌하기에 충분한 충돌을 실행하지 않았을 것입니다.
그러나 스페인 발렌시아 대학교 (University of Valencia)의 물리학 자 안토니오 피치 (Antonio Pich)는 지난 몇 년이지나면서 11 월 프리 프린트 데이터베이스 arXiv에 발표 된이 연구에 대한 리뷰에서 지적했다. 자연은 타우 입자의 명백한 편애와 관련하여 매우 완고하게 보입니다. 결과는 여전히 결정적이지는 않지만 수년 동안 그리고 다른 실험에 걸쳐 지속성이 실제 헤드 스크래퍼를 만들었습니다.
비표준 모델
표준 모델에서 렙톤의 다양한 맛은 iggs 스 보손과의 상호 작용을 통해 맛을 얻습니다. 맛이 iggs 스와 상호 작용할수록 질량이 커집니다. 그러나 그렇지 않으면 자연이 이들을 구별하지 않으므로 모든 맛이 모든 상호 작용에서 똑같이 나타납니다.
그러나 소위 "풍미 이상 (flavor anomalies)"이 실제로 데이터 수집의 일부 버그가 아니라 실제로 우주의 실제 특징이라면, 왜 자연이 전자 나 뮤온보다 타우 입자에 더 관심을 가져야 하는지를 설명 할 방법이 필요합니다. 하나의 가능성은 전자와 뮤온의 질량을 제공하는 하나의 iggs 스 보손, 그리고 타우를 특히 좋아하는 다른 종류의 iggs 스 보손이 날아 다닐 수 있다는 것입니다. 더 자주 상호 작용에서 튀어 나올 수 있습니다.
또 다른 가능성은 우리가 아직 실험에서 보지 못한 타우와 대화하는 여분의 입자가 있다는 것입니다. 또는 렙톤 반응의 속삭임을 통해서만 드러나는 자연에 대한 근본적인 대칭이있을 수 있습니다. 다시 말해, 모호하고 희귀 한 상호 작용에만 나타나는 새로운 자연의 힘입니다.
증거를 고수 할 때까지 (현재,이 차이의 통계적 유의성은 약 3 시그마이며, 이는 결과가 단지 우연 일 가능성이 99.3 % 인 반면, 입자 물리학의 "골드 표준"은 5 시그마입니다. 또는 99.97 %) 확실하지 않습니다. 그러나 증거가 강화되면이 새로운 통찰력을 잠재적으로 표준 모델 이상의 새로운 물리학을 찾아서 초기 우주의 물리학이나 도대체 무슨 일이 일어나고 있는지와 같이 현재 설명 할 수없는 것을 설명 할 수있는 가능성을 열 수 있습니다 암흑 물질로.
