Geen uitsluitsel rond Standaardmodel na nieuwe CERN-experimenten

De nieuwe metingen van het verval van B-mesonen met het LHCb-experiment op CERN geven nog geen uitsluitsel inzake afwijkingen van de bekende deeltjesfysica.

Trefwoorden: #B-mesonen, #CERN, #deeltjesfysica, #elektronen, #generaties, #kaonen, #leptonen, #LHC-versneller, #LHCb, #massa, #metingen, #muonen, #protonen, #quarks, #Standaardmodel, #vervalroutes

Lees verder

research

( Foto: © CERN )

ENGINEERINGNET.BE - LHCb observeert B-mesonen die ontstaan bij de botsingen van protonen in de LHC-versneller op CERN.

Het verval van de B-deeltjes naar kaonen en twee leptonen is fysisch interessant omdat het op twee manieren kan verlopen. In het ene geval komen bij de vervalreactie twee elektronen vrij, in het andere geval twee muonen. Zulke muonen zijn een zwaardere versie van elektronen.

Fysici zijn geïnteresseerd in die tweeslachtigheid omdat die iets kan zeggen over de manier waarop de deeltjestheorie de wereld ziet. Het Standaardmodel bestaat uit quarks en leptonen, die in drie generaties onderverdeeld zijn.

Gewone materie is gebouwd uit up- en down-quarks en elektronen. Maar van elk van die deeltjes bestaan ook twee zwaardere varianten.

Die drievoudige opbouw is een van de centrale raadsels in de deeltjesfysica. Volgens het Standaardmodel verschillen de generaties alleen in hun massa’s. Maar waarom er uberhaupt drie generaties zijn is niet begrepen.

Experimenten als LHCb proberen die zogeheten lepton-universaliteit in detail te testen, om te zien of er echt niet meer verschillen dan alleen de massa zijn. Afwijkingen zouden aanwijzingen naar een verklaring van de deeltjesstructuur kunnen betekenen.

Volgens het huidige Standaardmodel van de deeltjesfysica zijn de twee vervalroutes van B-deeltjes even waarschijnlijk en moeten bij metingen van B-verval ongeveer evenveel elektronen als muonen ontstaan. Dat leidt tot een verhouding R van 1.

Bij eerdere metingen uit de eerste meetjaren van LHCb kwam geen verhouding R van 1 maar van 0,75+- 0.09. Echt in tegenspraak met het Standaard Model was dat niet, omdat de uitkomst statistisch te zwak was en de afwijking ook gewoon toeval kon zijn.

Nu zijn oude en nieuwe meetgegevens aan B-verval samengenomen. Dat leidt nu tot een nieuwe waarde voor de elektron-muonverhouding van 0.85+-0.06. Dat lijkt dichter bij 1, maar de statistici van LHCb stellen ook vast dat het resultaat nog net zo ongewis is als bij de eerdere uitkomst.