Vergeten hier te posten, maar wel een belangrijke update bij dit KIJK-artikel van eind 2021:
Het gold als een van de interessantste resultaten binnen de deeltjesfysica sinds de ontdekking van het higgsdeeltje: het feit dat er bij het verval van bepaalde deeltjes minder vaak muonen ontstaan dan je zou verwachten. Zou die afwijking van onze huidige deeltjestheorie, blootgelegd met het deeltjesexperiment LHCb, wijzen op het bestaan van nieuwe deeltjes of nieuwe natuurkrachten?
Terwijl theoretici enthousiast alle mogelijke oorzaken voor zo’n afwijking verkenden, ging het LHCb-team verder met het analyseren van data. En eerder deze maand maakten ze bekend: er is bij nader inzien toch geen verschil tussen hoe vaak er bij een verval muonen ontstaan, en hoe vaak hun lichtere broertjes opduiken, de bekendere elektronen.
Precies zoals de deeltjestheorie voorschrijft, dus? Niet per se.
Lees het hele stuk op de KIJK-site.
Drie muon-anomalieën
Ik mailde ook nog even met deeltjesfysicus Niels Tuning, tot en met 2022 natuurkundecoörinator van LHCb vanuit Nikhef, sinds dit jaar run coördinator. Hij laat weten dat er feitelijk drie muon-anomalieën waren.
De eerste anomalie houdt verband met de hoeken waaronder muonen wegvliegen die ontstaan als een B-deeltje op een bepaalde manier vervalt. In 2013 bleken die hoeken niet te kloppen met de standaardmodelvoorspellingen.
De tweede anomalie draait om het aantal muon-vervallen als een bottom-quark in een strange-quark vervalt. Niet alleen wijkt dat af van de standaardmodelvoorspelling, ook klopt dat mooi met die hoeken uit de eerste anomalie. (Excuus voor de kort-door-de-bocht-uitleg; ik weet er het fijne op dit moment ook niet van.)
Ten derde was er dat verschil tussen hoe vaak er muonen en hoe vaak er elektronen ontstonden bij het verval van een B-deeltje. Dat zou ingaan tegen het principe dat lepton-universaliteit heet, en inhoudt dat je in dit soort gevallen even vaak elektronen als muonen zou verwachten.
Welnu, die laatste anomalie is met de in mijn bericht beschreven LHCb-analyse door de mand gevallen – maar de eerste twee niet. En daarover zegt Tuning: ‘Ik vind de overgebleven mysteries te verdacht (en te goed met elkaar ‘kloppen’) om nu opeens te zeggen ‘Oh, die zullen ook wel snel opgelost worden.”
Minder groot mysterie
Verder citeer ik deeltjesfysicus Patrick Koppenburg in mijn bericht als volgt uit het persbericht van Nikhef over de nieuwe LHCb-analyse:
“Als de metingen van de muonen waren opgeschoven naar de standaardmodelwaarde, dan was dit het einde geweest van onze voorzichtige opwinding. Dan zou er geen anomalie zijn. Maar nu zien we dat ook de elektronen afwijken van de standaardwaarde – en dat is een nieuw mysterie.”
In een tweet voegt hij daaraan toe dat dit nieuwe mysterie wat hem betreft wel minder groot is dan het oude. Hij houdt het op een nog niet meegenomen effect vanuit de theorie die de sterke kernkracht beschrijft, de quantumchromodynamica (QCD), dat elektronen en muonen op dezelfde manier treft en er zo voor zou zorgen dat we van beide te weinig zien.
Maar goed, ook als dat klopt, zijn daarmee dus niet de eerste twee muon-anomalieën opgelost waar Tuning het over heeft. Het blijft iets om in de gaten te houden, de komende jaren.
Waardeer dit artikel!
Vond je dit artikel interessant? Met een kleine bijdrage steun je mijn journalistieke werk en help je deze site in de lucht te houden!