Scoperta una nuova forza fisica al CERN (non è la Forza Oscillante)

Nel 2020, un esperimento LHCB (Large Hadron Collider beauty) ha offerto la prova che alcune particelle infrangono uno dei principi fondamentali del Modello Standard. Ciò suggerisce la possibile esistenza di nuove particelle e forze fondamentali, oltre alle quattro forze già conosciute.

Ulteriori esperimenti dello stesso esperimento hanno rivelato ulteriori indizi per fenomeni che la nostra attuale teoria della fisica fondamentale non può spiegare.

I fisici sono da tempo alla ricerca di segnali di come funzioni la fisica oltre il Modello Standard per poter studiare proprio questi misteri. . Un modo include la ricerca di particelle note come quark di bellezza. I Beauty Quark sono cugini dei quark up e down che costituiscono il nucleo di ogni atomo.

I Beauty Quark hanno una vita breve. Sopravvivono solo per un trilionesimo di secondo prima di trasformarsi o decadere in altre particelle.

L’acceleratore di particelle gigante del CERN, il Large Hadron Collider, produce miliardi di bellissimi quark ogni anno. Sono registrati da un rilevatore appositamente costruito chiamato LHCb, dove la “b” sta per Beauty, proprio riferendosi a questo tipo di Quark.

L’esperimento precedente mostrava che i Beauty Quark stavano decadendo in particelle chiamate muoni con una frequenza inferiore rispetto ai loro cugini più leggeri, gli elettroni. Questo è impossibile da spiegare nel Modello Standard, che tratta elettroni e muoni in modo identico, a parte gli elettroni che sono circa 200 volte più leggeri dei muoni. Di conseguenza,  questi Quark dovrebbero decadere in muoni ed elettroni a velocità uguali. Invece, i fisici di LHCb hanno scoperto che il decadimento del muone era solo dell’85% circa più frequente del decadimento dell’elettrone.

La differenza tra il risultato di LHCb e il modello standard era di circa tre unità di errore sperimentale, o “3 sigma” noti nella fisica delle particelle. Ciò significa che c’è solo una possibilità su mille che il risultato sia causato da un caso statistico.

Se i risultati sono corretti, la possibile spiegazione è che una nuova forza che attira elettroni e muoni con intensità diverse interferisca con il decadimento di questi Quark.

Tuttavia, sono necessari più dati per garantire che l’effetto sia naturale. Solo con più dati questa verrà considerata una vera scoperta.

Quindi, anche se il sospetto che questi dati siano veri è notevole, sarò necessario ancora effettuare molti esperimenti per poter confermare questa nuova forza fondamentale, sinora assolutamente ignota. Sinora le forze conosciute erano quattro: la forza nucleare forte, quella debole, quella elettromagnetica e quella gravitazionale. Questa nuova forza apre le porte a una fisica innovativa.