Човечеството може би направи още една малка, но фундаментална крачка към разгадаването на най-дълбоките тайни на Вселената. От събитията непосредствено след Големия взрив до произхода на обикновената материя и естеството на тъмната материя.

Непрекъснатото усъвършенстване на Големия адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН позволява на изследователите да надникнат на безпрецедентна дълбочина в микросвета.

Това ниво на реалността, често наричано „зептосвят“, обхваща мащаби хиляди трилиони пъти по-фини от човешки косъм и квантови процеси, протичащи за невъобразимо кратки интервали от време.

След повече от четири десетилетия целенасочени усилия учените съобщиха за експериментални доказателства за изключително рядък и нестабилен процес на разпад.

Резултатите бяха представени по време на научен семинар и публикувани в платформата arXiv от колаборацията LHCb.

Според изчисленията този специфичен разпад на т.нар. „красива“ частица настъпва едва веднъж на десет милиарда случая – вероятност, далеч по-ниска от тази за спечелване на лотарията.

Експериментът се провежда в рамките на проекта LHCb, разположен в подземния тунел на LHC.

Наблюдението на толкова редки явления стана възможно благодарение на мащабна модернизация, която чувствително увеличи скоростта на регистриране на сблъсъците, както и на алгоритми за машинно обучение, филтриращи фоновия шум.

Ключова роля за прецизността играе високотехнологичният детектор VELO, поставен само на милиметри от снопа с частици. Това му позволява да улавя екзотични продукти от сблъсъците със скорост, близка до светлинната.

Същинският пробив е потенциалното регистриране на разпад на т.нар. Bd-мезон на мюон и антимюон.

Самият мезон се състои от два кварка – „красив“ (beauty) кварк и долен антикварк

Докато горните и долните кварки изграждат познатите ни протони и неутрони, останалите кваркови разновидности са много по-нестабилни.

Красивите кварки са били широко разпространени непосредствено след раждането на Вселената, но днес не съществуват в естествени условия.

За да ги изследват, физиците ги създават изкуствено чрез сблъсък на протони при субсветлинна скорост.

Образуваните Bd-мезони съществуват едва трилионна част от секундата.

Само в един от десет милиарда случая този разпад ражда двойка от мюон и антимюон, които на свой ред съществуват едва няколко милионни от секундата, преди да преминат в електрони и позитрони.

За да се признае научно доказателство във физиката на елементарните частици, резултатът трябва да премине прага от 3 стандартни отклонения (3 сигма). Това свежда шанса за случайна грешка до 0,3%. Обединените данни от LHCb за периода 2011–2018 г. и новите измервания от 2024 и 2025 г. достигат категорично ниво от 3,2 сигма.

За да бъде феноменът официално признат за научно откритие, ще бъде необходимо постигането на „златния стандарт“ от 5 сигма.

Това се очаква да се случи при следващите модернизации на ускорителя през 30-те години на века, които ще увеличат обема на събираните данни с цял порядък.