Слева направо: Дед Мороз, Игорь Иванов, Снегурочка
Главная задача Большого адронного коллайдера — достоверно обнаружить хоть какие-нибудь отклонения от Стандартной модели (СМ). Коллайдер уже выполнил сотни проверок, и в некоторых из них данные действительно расходятся с предсказаниями СМ. Являются ли они первыми ласточками Новой физики, или же это всего лишь статистические флуктуации — пока неясно и потребует внимательного изучения.
Ниже приведена сводка наиболее сильных отклонений. Подробную информацию по каждой «аномалии» можно найти на специальных страничках, которые будут обновляться по мере появления новых данных.
Загадки Большого адронного коллайдера
 |
Электрон-позитронная пара при 2,9 ТэВВ 2015 году было зарегистрировано событие рождения e+e−-пары с аномально большой инвариантной массой: 2,9 ТэВ. По расчетам СМ, вероятность такого события составляет всего 0,2%. Что это — случайность или первый намек на новую сверхтяжелую частицу — пока неясно.Подробнее: Событие при 2,9 ТэВ. |
 |
Всплеск при 2 ТэВATLAS и CMS искали события, в которых рождались и с большой энергией разлетались в стороны две тяжелые частицы: W и Z-бозоны (ATLAS) и W и бозон Хиггса (CMS). Обнаружено аномальное превышение числа событий с инвариантной массой 2 ТэВ. Оно имеет форму пика и напоминает рождение и распад неизвестной сверхтяжелой частицы с массой около 2 ТэВ. Статистическая значимость: 2,5σ.Подробнее: ATLAS: WZ-пик при 2 ТэВ. CMS: WH-пик при 1,8 ТэВ. |
 |
eejj-отклонениеCMS искал события, в которых рождались и с большой энергией разлетались многочисленные адроны и электрон-позитронная пара. В области инвариантных масс около 2 ТэВ обнаружено аномально много событий. Картина напоминает рождение и распад новых тяжелых частиц. Статистическая значимость: 2,8σ.Подробнее: eejj-отклонение. |
 |
Лептоны одного знакаATLAS искал события такого типа: пары электронов или мюонов одинакового заряда, адроны, плюс дисбаланс в поперечном импульсе. Таких событий было зарегистрировано в три раза больше, чем ожидалось, что может оказаться намеком на усиленное рождение топ-кварков. Статистическая значимость: 2,5σ.Подробнее: Лептоны одного знака на ATLAS. |
 |
Поиски суперсимметрииОдин из многочисленных поисков следов суперсимметричных частиц выявил любопытное отклонение от фона как на ATLAS, так и на CMS. Оба отклонения примерно соответствует тому, что ожидается от суперсимметричных теорий, но, к сожалению, результаты ATLAS и CMS не согласуются друг с другом. Статистическая значимость: 3σ (ATLAS) и 2,6σ (CMS).Подробнее: Поиск суперсимметрии на ATLAS. Поиск суперсимметрии на CMS. |
 |
Распад H→μτCMS увидел распад бозона Хиггса с нарушением лептонного числа. Такой распад невозможен в Стандартной модели, но может возникнуть при наличии других хиггсовских бозонов. Статистическая значимость: 2,6σ.Подробнее: Распад бозона Хиггса на мюон и тау. |
 |
Комбинация топ-антитоп-хиггсCMS заметил, что один из вариантов рождения хиггсовского бозона идет в три раза чаще, чем предсказывает СМ. Впрочем, коллайдер только-только начал чувствовать этот канал рождения, и погрешности остаются большими. Статистическая значимость: 2,3σ.Подробнее: Рождение комбинации ttH. |
 |
Распад b-кварка на s-кварк и мюоныLHCb видит аномалии в двух распадах прелестных B-мезонов, вызванных превращением b-кварка в s-кварк и мюонную пару. Отклонения от теоретических предсказаний были впервые замечены в 2013 году и выдержали проверку временем. Статистическая значимость: 3,5σ в распаде Bs→ϕμμ и 2,9σ в распаде B→K∗μμ. Подробнее: Распад b→sμμ. |
 |
Сверхредкий распад B-мезонаДетектор LHCb видит первые намеки на сверхредкий распад B→μ+μ–, хотя, если верить Стандартной модели, он его чувствовать пока не должен. Извлеченная из данных Run 1 вероятность этого распада почти в 4 раза превышает предсказания СМ; правда, погрешности пока очень велики. Статистическая значимость: 2,2σ.Подробнее: Распад B→μμ. |
 |
Проблемы с лептонной универсальностью — 1Важнейшее свойство слабого взаимодействия, лептонная универсальность, требует, чтобы распады B+-мезона на K+ и мюонную либо электрон-позитронную пару шли практически с одинаковой вероятностью. Однако LHCb видит почти на четверь меньше мюонных событий, чем электронных, что не согласуется со СМ. Статистическая значимость: 2,6σ.Подробнее: Нарушение лептонной универсальности в распаде B+→K+ll. |
 |
Проблемы с лептонной универсальностью — 2Совершенно стандартный распад B-мезона на D-мезон и лептоны, от которого не ожидали подвоха, продемонстрировал сильное расхождение между данными и предсказаниями СМ. Этот распад отдает куда большее предпочтение тау-лептонам, чем следовало бы по СМ. Раньше это отклонение видели два эксперимента Belle и BaBar, а сейчас их результат подтвердил LHCb. Статистическая значимость: 4σ (LHCb + BaBar + Belle).Подробнее: Нарушение лептонной универсальности в распаде B→Dlν. |
Источник Элементы
Лептоны одного знака на ATLAS.
По гипотезе "Новое кварк лептонное объединение" они обязаны быть и сопровождаться в большинстве случаях странным бозоном, исключение мюон-таон где только пионы.