Vědci z CERNu hlásí unikátní nález. Výsledky z urychlovače možná odhalí fungování vesmíru

Vědci pracující na experimentu LHCb v Evropské organizaci pro jaderný výzkum CERN oznámili výsledky, které by mohly naznačovat existenci dosud neznámých fyzikálních jevů. Pokud se jejich pozorování v dalších letech potvrdí, mohlo by to znamenat vážnou trhlinu ve Standardním modelu, teorii, která už více než půl století představuje základ moderní částicové fyziky.

Nové poznatky pocházejí z analýzy dat z Velkého hadronového urychlovače (LHC), největšího urychlovače částic na světě, který se nachází na francouzsko-švýcarské hranici poblíž Ženevy. Právě tam vědci studují srážky protonů a hledají známky fyziky, kterou současné teorie nedokážou vysvětlit.

„Nedávné výsledky naznačují, že se možná přibližujeme k objevení dosud neznámé fyziky,“ uvedli autoři studie popisované na portálu The Conversation. Podle nich pozorované chování některých subatomárních částic neodpovídá předpovědím Standardního modelu.

Ten je sice považován za jednu z nejúspěšnějších teorií v dějinách vědy, zároveň však nedokáže vysvětlit řadu zásadních jevů. „Víme, že Standardní model nemůže být celým příběhem. Nevysvětluje gravitaci ani temnou hmotu,“ připomínají vědci. Temná hmota přitom podle současných odhadů tvoří přibližně čtvrtinu vesmíru.

Výzkumníci se zaměřili na takzvané B mezony, nestabilní částice. Studovali jejich vzácné přeměny, při nichž vznikají další částice. Právě zde narazili na odchylky od teoretických předpovědí.

„Zjistili jsme, že konkrétní způsob, jakým se B mezony rozpadají na jiné částice, nesouhlasí s předpověďmi Standardního modelu,“ uvedli autoři. Měření podle nich vykazuje odchylku o čtyři směrodatné odchylky, což znamená, že pravděpodobnost, že jde pouze o statistickou náhodu, je přibližně jedna ku 16 tisícům.

To je sice stále pod hranicí pěti sigma, která je ve fyzice považována za standard pro oficiální objev, vědci ale upozorňují, že důkazy se začínají hromadit. Podobné výsledky už dříve zaznamenal také experiment CMS, jehož data byla zveřejněna v roce 2025.

Pozorovaná anomálie se týká takzvaného „penguin decay“ neboli tučňáčího rozpadu. Název vznikl podle schématu interakcí částic, které podle fyziků vzdáleně připomíná siluetu tučňáka. Jde o mimořádně vzácný proces. „Na každý milion B mezonů připadá pouze jeden, který se rozpadne tímto způsobem,“ uvádějí vědci.

Právě takové extrémně vzácné procesy mohou podle odborníků odhalit existenci nových částic, které jsou příliš těžké na to, aby vznikly přímo v urychlovači. Mohou však nepřímo ovlivňovat výsledky měření.

Mezi možnými vysvětleními figurují například hypotetické částice označované jako leptoquarky, které by spojovaly dvě základní skupiny hmoty – leptony a kvarky. Další teorie předpokládají existenci dosud neznámých těžkých částic podobných těm, které už Standardní model obsahuje.

Vědci však zároveň upozorňují, že definitivní závěry jsou zatím předčasné. Jednou z otevřených otázek jsou takzvaní „charming penguins“, komplikované procesy, které Standardní model předpokládá, ale jejichž přesný vliv je obtížné vypočítat. Podle současných odhadů však ani tyto efekty nestačí pozorované odchylky vysvětlit.

Výzkumníci nyní spoléhají na mnohem větší objem dat, který experiment LHCb nasbíral po roce 2018. „Od té doby zaznamenal experiment třikrát více B mezonů,“ upozorňují. Další modernizace urychlovače jsou plánovány na 30. léta tohoto století a měly by přinést datový soubor až patnáctkrát rozsáhlejší než dnes.

„Tento konečný krok by mohl umožnit definitivní závěry a potenciálně otevřít novou cestu k pochopení toho, jak vesmír funguje na nejzákladnější úrovni,“ uzavírají autoři studie.