DIgital Tхромать Tанк (DTT)

Самое точное измерение массы бозона W отклоняется от Стандартной модели.

После 10 лет анализа и многократной проверки исследователи совместного проекта CDF под руководством Национальная ускорительная лаборатория Ферми (Fermilab) объявили, что у них есть самые точные измерения массы W-бозоны, носитель одного из четырех фундаментальных физических взаимодействий. Результаты показывают, что стандартную модель следует улучшить или расширить.

Мы знаем четыре основных физических взаимодействия: тяготение, Schwache, электромагнитный и сильное взаимодействие. ж-Бозон является носителем слабого взаимодействия. На основании данных из Детектор коллайдера в Фермилабе (CDF) ученые Фермилаба определили массу бозона W с точностью 0,01%. Измерение в два раза точнее, чем раньше. После установления ученые использовали новое значение для проверки стандартной модели.

 Источник изображения: Pixabay / Источник

Мы сделали большое количество исправлений и дополнительных проверок. При этом мы улучшили понимание детектор частиц себя, а также достижения в теоретическом и экспериментальном понимании взаимодействия W-бозоны с учетом других частиц. Когда мы, наконец, сделали все расчеты, мы обнаружили, что они отклоняются от предсказаний Стандартной модели», — говорит Ашутош В. Котвал из Университета Дьюка, возглавлявший группу, проводившую расчеты. Он является одним из 400 ученых, работающих в рамках CDF сотрудничество работать вместе.

Новые измерения во многом согласуются с более ранними измерениями. ш-бозонсоглашаются, но отклоняются от них в ряде аспектов. Поэтому требуются дополнительные исследования. «Это очень интригующие результаты, но для полного объяснения их необходимо подтвердить другими экспериментами», — говорит заместитель директора Фермилаб Джо Ликкен.

Бозон W, носитель слабого взаимодействия, отвечает, среди прочего, за процессы, которые заставляют солнце светить и заставляют частицы распадаться. Фермилаб, которая очень ценна для науки Ускоритель Тэватрон имеет огромное количество данных, собранных в период с 1985 по 2011 год. Измерения CDF проводились в течение многих лет. Результаты этих измерений были скрыты в данных, которые необходимо было детально проанализировать. Когда мы, наконец, получили их, мы были поражены, — говорит физик из Оксфордского университета Крис Хейс.

Масса Бозон W примерно в 80 раз больше, чем у протона. и составляет около 80.000 2 МэВ/c80. Ученые из Fermilab теперь уточнили метод. Благодаря их работе мы теперь знаем, что она составляет 433 9 ± 2 МэВ/cXNUMX. Этот результат основан на исследованиях, проведенных 4,2 миллиона W-бозоновn осуществляется в Fermilab.

За последние 40 лет эксперименты на многочисленных ускорителях позволили изучить W-бозоны позволяет. Это очень сложные и сложные измерения, которые постоянно уточняются. Наша работа длится уже много лет. Мы сделали самые точные измерения, поэтому мы можем сделать вывод, что существует несоответствие между измеренным и ожидаемым значением», — говорит представитель CDF Джорджио Кьярелли из Национального института ядерной физики Италии.

Самый точный расчет массы W-бозоны на основе Стандартной модели - те, которые основаны на измерениях масс топ-кварка и бозоны Хиггса - дает результат 80 357 ± 6 МэВ/с2. Так что разница между теоретическими расчетами и проведенными измерениями очевидна. Теперь авторы дальнейших экспериментов и физики-теоретики должны попытаться их объяснить. Если различие между экспериментальными результатами и теоретическими расчетами связано с наличием нового взаимодействия — а это только одна из возможностей, — то будущие эксперименты должны его выявить.