В поле внимания ученых университета «Дубны» оказался Z-бозон — фундаментальная частица слабого взаимодействия. Они провели анализ различных вращательно инвариантных величин с помощью экспериментальных данных по рассеянию мезонов на фиксированной мишени из вольфрама. Результат анализа — их хорошая согласованность с теоретическими предсказаниями: качественно показано, что инварианты не изменяются при вращении системы отсчета, в которой рассеиваются частицы. Это значит, что такие инварианты можно с высокой точностью применять в будущих научных исследованиях, связанных с поиском новых частиц и проверкой теоретических моделей.
Физики университета «Дубна» проясняли Стандартную модель / © Getty images
Аспирантка кафедры фундаментальных проблем физики микромира Дарья Волкова под руководством профессора кафедры Олега Теряева занимается изучением угловых распределений Z-бозона. В начале 2024 года за их авторством вышла статья «Инварианты для угловых распределений в образовании лептонных пар» в журнале «Письма в ЭЧАЯ» Объединенного института ядерных исследований. Ее соавтором стал выпускник этой же кафедры Никита Грамотков.
Изучение вращательных инвариантов для угловых распределениях распадов частиц предоставляет ценную информацию о свойствах и взаимодействиях элементарных частиц. В частности, в контексте образования лептонных пар, инварианты позволяют анализировать процессы, происходящие на субатомном уровне, и определять характеристики участвующих частиц и взаимодействий.
Вращательные инварианты включают в себя, например, углы между направлениями движения частиц в системе центра масс, а также углы между плоскостями, образованными направлениями движения частиц. Эти инварианты не изменяются при вращении или перемещении системы, и их изучение может предоставить следующую информацию.
Вращательные инварианты могут помочь определить, какие процессы происходят при образовании лептонной пары. Например, инварианты углов между направлениями движения продуктов распада могут указывать на наличие или отсутствие промежуточных состояний или различных каналов распада.
Также вращательные инварианты могут предоставить информацию о свойствах участвующих частиц, таких как масса и спин. Например, углы распределения продуктов распада зависят от спинов частиц и могут быть использованы для определения спинов участвующих частиц.
В ходе работы проведен анализ различных вращательно инвариантных величин с помощью экспериментальных данных по рассеянию мезонов на фиксированной мишени из вольфрама. Результат анализа — их хорошая согласованность с теоретическими предсказаниями: качественно было показано, что они не изменяются при вращении системы отсчета, в которой рассеиваются частицы. Следовательно, такие инварианты могут быть с хорошей точностью применены в будущих научных исследованиях, связанных с поиском новых частиц и проверкой теоретических моделей.
Изучение угловых распределений Z-бозона полезно для проверки существующих теорий и моделей, а также для поиска новых явлений и законов природы. Углубив понимание этих распределений, можно улучшить точность предсказаний моделей и увеличить эффективность экспериментов. Кроме того, изучение угловых распределений может помочь обнаружить новые частицы или взаимодействия, которые еще не были открыты. В конечном итоге, это имеет важное значение для проверки предсказаний Стандартной модели физики элементарных частиц, а также для поиска отклонений от нее, которые могут указывать на присутствие новых физических явлений.
