En hypotetisk superheavy boson, vars spår nyligen hittades vid Large Hadron Collider, kanske inte är den första representanten för den "nya fysiken", men en kombination av sex toppkvarkar och sex antikviteter, skriver fysiker i en artikel publicerad i det elektroniska biblioteket Arxiv.org
I december 2015 började rykten spridas på sociala nätverk och mikrobloggar om att LHC kunde upptäcka spår av den "nya fysiken" i form av en superheavy boson, vars förfall producerar par fotoner med en total energi på 750 gigaelektronvoltar. Som jämförelse har Higgs-bosonen en massa på 126 GeV, och toppkvarken, den tyngsta elementära partikeln, väger 173 GeV, vilket är fyra gånger mindre än massan på partikeln som producerade fotonerna.
CERN-forskare kunde ha meddelat upptäckten av den "nya fysiken" redan i mars, under den årliga konferensen om de senaste resultaten från LHC. De beslutade emellertid att inte göra detta, enligt källor i det vetenskapliga samfundet, på grund av att upptäcktsnivån för upptäckten - den viktigaste parametern för partikelfysik - knappt nådde nivån på 5 sigma.
Colin Frogatt från University of Glasgow (Skottland) och hans kollega Holger Nielsen, en av grundarna av strängteorin vid Niels Bohr Institute (Danmark), förklarar att det inte är nödvändigt att uppfinna en "ny fysik" för att sådana partiklar ska existera - det är möjligt att denna burst genererades av ett speciellt system med ett dussin vanliga kvarkar.
Som fysiker förklarar kan två eller flera elementära partiklar under vissa omständigheter bilda speciella "bundna tillstånd" där deras rörelsefrihet begränsas av deras interaktion med varandra och där de inte kan lämna systemet utan att tillföra energi från en extern källa. Det enklaste exemplet på ett sådant system är en vanlig väteatom - den består av två partiklar, en elektron och en proton, bundna till varandra och oförmögen att bryta denna bindning utan "hjälp" från oxidanter eller fotoner.
Enligt beräkningarna av Froggatt och Nielsen kan ett liknande tillstånd, och mycket stabilt, uppstå i ett system med sex "vanliga" upp kvarkar och sex av deras antipoder - upp anti-kvarkar. Enligt forskare kommer utbytet av Higgs-bosoner och gluoner mellan dessa partiklar att generera krafter som gör en sådan kvasimolekyl extremt stabil.
Totalt är massan för dessa partiklar cirka 2000 GeV, vilket innebär att cirka 1350 GeV är energin för bindningar mellan partiklar. Enligt Lubos Motl, en berömd tjeckisk teoretisk fysiker som arbetade på Harvard, kommer en så hög bindningsenergi att vara svår att förklara, men i princip är det möjligt att göra det.
Ett annat problem med Froggatt och Nielsen-lösningen är att förfallet av ett sådant "kollektiv" till ett par fotoner är en av de sällsynta varianterna av förintelsen av denna partikel. Med andra ord skulle LHC ursprungligen "se" andra varianter av S-partikelnedbrytningen, och inte ett par fotoner med en energi på 750 GeV.
Kampanjvideo:
”Det är oerhört svårt att föreställa sig hur en så komplex struktur går igenom förintelseprocessen alls - alla 12 partiklar i den borde försvinna nästan omedelbart. Detta kan bara hända i mycket specifika situationer. Hur som helst är enkelheten i denna modell extremt attraktiv, särskilt om vi inte hittar spår av verkligen ny fysik,”kommenterade Motls studie.
