27 mei 2022

Ziet D0 natuurkunde buiten het Standaard Model?

Resultaten van DO. Credit: DO Collaboration.

In het zogenaamde D0 (DZero) experiment van Fermilab’s Tevatron deeltjesversneller hebben wetenschappers sterke aanwijzingen gevonden voor een natuurkundig verschijnsel dat niet kan worden verklaard door het Standaard Model, hét model dat de elementaire deeltjes en de krachten ertussen verklaard. Het draait in de experimenten om de vraag waarom het heelal meer materie bevat dan antimaterie. Er is meer materie dan antimaterie en da’s maar goed ook, want stop beiden bij elkaar en ze annihileren elkaar tot licht, tot losse fotonen. Dat CP-schending plaatsvindt, zoals natuurkundigen de asymmetrie tussen materie en antimaterie noemen, was al lang bekend in sommige zeldzame reacties met neutrale K-mesonen. Maar dat was nooit genoeg om het totale waargenomen verschil te verklaren. De resultaten van D0 zijn van echter een andere orde. D0 schiet protonen en antiprotonen tegen elkaar, hetgeen eerst B-mesonen en vervolgens muonen en antimuonen oplevert, een zwaar soort electronen. Je zou 50% muonen (μ) en 50% antimuonen (-μ) verwachten. Maar wat blijkt: D0 kreeg 50,5% muonen en 49,5% antimuonen, 1% verschil. Dat verschil komt door de zogenaamde neutrale B-mesonen, waar je een ‘gewone’ en een ‘antigewone’ variant van hebt. In de dierenwereld heb je van die dieren die soms mannetje en soms vrouwtje zijn en da’s met die neutrale B-mesonen ook het geval: miljarden keren per seconde oscilleren ze tussen gewoon en antigewoon. Wat blijkt nu: de neutrale B-mesonen gaan liever van antigewoon naar gewoon dan andersom. Het waargenomen effect is wel 50 keer groter dan wat het Standaard Model voorspelt (in de afbeelding: het SM-lijntje is de voorspelling, de twee plusjes zijn de waarnemingen).  De door D0 waargenomen asymmetrie heeft een standaardafwijking van maar liefst 3,2sigma en da’s erg nauwkeurig. Theoretici denken dat er wellicht onbekende elementaire deeltjes of natuurkrachten zijn die verantwoordelijk zijn voor de asymmetrie. Wordt vervolgd! Bron: o.a. A Quantum Diaries Survivor.

Speak Your Mind

*

Deze site gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.