• Добавить в закладки
  • Facebook
  • Twitter
  • Telegram
  • VK
  • Печать
  • Email
  • Скопировать ссылку
8 апреля
Сергей Васильев
4
28 247

Уточненная масса W-бозонов указала на физику за пределами стандартной модели

5.2

Многолетние эксперименты на коллайдере Tevatron позволили определить массу W-бозонов с беспрецедентной точностью, но полученное значение не совпадает с предсказаниями стандартной модели.

Детектор CDF-II
Детектор CDF-II / ©Fermilab

Анализ данных давно закрытого коллайдера позволил найти миллионы событий — кандидатов в W±-бозоны и вычислить массу этих частиц с рекордной точностью. Однако полученное физиками число заметно отличается от предсказаний стандартной модели. Возможно, этот результат указывает на долгожданный прорыв в поисках более полной картины физического мира. О нем сообщается в статье, опубликованной в журнале Science большой коллаборацией CDF, объединившей сотни ученых из 54 вузов мира.

Современная физика базируется на стандартной модели квантовой механики, которая описывает элементарные частицы и фундаментальные взаимодействия между ними. Переносчиками этих взаимодействий выступают бозоны: за электромагнитное «отвечают» фотоны, за сильное — глюоны, за слабое — незаряженные Z-бозоны и несущие заряд W±-бозоны. Слабое взаимодействие ответственно за некоторые формы радиоактивного распада и многие другие процессы, происходящие с частицами и с ядрами атомов.

Стандартная модель великолепно согласуется с большинством экспериментов, дает верные и точные предсказания, которые проверены уже многократно. Однако и она предлагает далеко не полную картину физического мира. В частности, в этой концепции никак не описана гравитация; не существует частиц, которые могли бы играть роль темной материи, и тому подобное. Стремясь нащупать основания новой, всеобъемлющей теории, физики ведут эксперименты на ускорителях и коллайдерах. Большая часть этой работы связана с поисками новых, неизвестных стандартной модели частиц либо с уточнением характеристик уже известных. Такие данные могут указать хотя бы на направление поисков новой теории.

Этим занимались и физики из международной коллаборации CDF, обсчитывая данные, собранные коллайдером Tevatron американской Национальной ускорительной обсерватории имени Ферми. Сами эксперименты завершились еще в 2011 году, однако анализ полученной информации еще продолжается. Ученые отслеживали W-бозоны, рождавшиеся в результате столкновений протонов с антипротонами на детекторе CDF-II.

В экспериментах 1985-2011 годов зарегистрировано около 4,2 миллиона таких кандидатов. Расчеты проведены с точностью около 0,01 процента (вдвое лучше предыдущих) и показали, что масса W-бозонов составляет 80433 МэВ/с2. Это примерно в 80 раз массивнее протона. Но главное в том, что значение, которое предсказывает стандартная модель, составляет 80357 МэВ/с2. Отличие от новой оценки массы W-бозона более чем достаточно (семь сигма) для того, чтобы не считать это несовпадение чем-то случайным или незначительным.

Однако как интерпретировать такой результат, пока не ясно: возможно, этому помогут новые ускорители и коллайдеры частиц, которые планируются или уже строятся в разных странах. Они позволят зарегистрировать W-бозоны, возникающие при других процессах, чтобы дополнительно проверить и уточнить полученный результат.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Подписывайтесь на нас в Telegram, Яндекс.Новостях и VK
Предстоящие мероприятия
6 часов назад
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

Позавчера, 15:33
Михаил Орлов

В контексте изменений климата обычно говорят о таянии ледников, однако ученые отмечают, что некоторые крупные скопления льда на Антарктическом полуострове за последние 20 лет заметно выросли. Причиной могут быть изменения атмосферной циркуляции и перераспределение массы антарктических льдов ближе к берегу.

Позавчера, 10:00
РНФ

Группа ученых из России и Германии математически описала ситуацию, когда происходит самоостановка света — явление, при котором скорость световых импульсов падает в миллионы раз, вплоть до нуля. Оказалось, что в определенных условиях излучение в резонансно поглощающей среде создает для себя «потенциальную яму», из которой затем не может выйти. Это происходит за счет обволакивания материей безмассовых фотонов, и в результате они могут остановиться.

20 мая
Мария Азарова

Ученые предупреждают: поскольку вес современных комбайнов и прочей сельхозтехники сегодня приближается к весу самых крупных животных, когда-либо бродивших по Земле, возникает парадокс уплотнения грунта.

6 часов назад
Александр Березин

Скорее всего, это первое полноценное использование принципиально нового истребителя по его прямому назначению.

26 апреля
Василий Парфенов

Крупнейшие патентные ведомства мира десятилетиями или веками принципиально игнорируют любые конструкции, нарушающие начала термодинамики. С точки зрения здравого смысла это хорошо, но конспирологи и гении-самоучки считают иначе. По их мнению, такая политика стала результатом заговора (подставьте сюда любое вымышленное или не очень секретное общество либо лобби). Что ж, похоже, Роспатент встал на их сторону.

27 апреля
Александра Медведева

С помощью GPS-трекинга ученые проследили за перемещениями целой популяции домашних кошек в небольшом норвежском городке. Оказалось, питомцы редко уходят от дома далее 50 метров и почти не совершают длительных прогулок.

28 апреля
Мария Азарова

Авторы нового исследования составили таблицу ожидаемой продолжительностью жизни для собак 18 чистокровных пород и метисов. Кроме того, они узнали, кто живет дольше — суки или кобели, кастрированные или нет.

[miniorange_social_login]

Комментарии

4 Комментария

10.04.2022
-
0
+
В стандартной модели не учитывается продолжающееся синхронное расширение каждой частицы нашей вселенной , именно оно порождает гравитацию (сжимаем поролоновые шары и кладем в воду, по мере расширения они начинают притягиваться) , темная материя в этом эксперименте - вода , поролон - все частицы имеющие массу
    15.04.2022
    -
    0
    +
    Не согласен. Гравитацией обладают любые физические объекты без учёта расширения. Просто от процесса "сужения или расширения" сила гравитации меняется☝️. Энергия гравитации зависит от массы и скорости атома вещества. Это легко подтверждается различным уровнем гравитации на различных планетах😉. Разрушая ядро атома в коллайдере, должны получатся кварки различной энергии. И как там дела с отделением энергии придаваемой в коллайдере с энергией частиц "кварков" в спокойном состоянии))🙄?
    4 недели назад
    -
    0
    +
    А при чём здесь расширение поролона? На таких ничтожных масштабах никакую гравитацию проследить невозможно, тем более даже не где-нибудь в космосе, а непосредственно на планете со своей гравитацией, да ещё и вдобавок в воде. Да и в принципе здесь эффект совершенно другой, связанный с поверхностным натяжением.
08.04.2022
-
0
+
Смысл в расчётной энергии базона? Автор в обозначении величины энергии ошибся )))).
Подтвердить?
Подтвердить?
Не получилось опубликовать!

Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.

Понятно
Жалоба отправлена

Мы обязательно проверим комментарий и
при необходимости примем меры.

Спасибо
Аккаунт заблокирован!

Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.

Понятно
Что-то пошло не так!

Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.

Понятно
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.
Ваша заявка получена

Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно
Ваше сообщение получено

Мы скоро прочитаем его и свяжемся с Вами по указанной почте. Спасибо за интерес к проекту.

Понятно

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: