Уточненная масса W-бозонов указала на физику за пределами стандартной модели
Многолетние эксперименты на коллайдере Tevatron позволили определить массу W-бозонов с беспрецедентной точностью, но полученное значение не совпадает с предсказаниями стандартной модели.
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.
Telegram 
Дзен 
VK Исследователи НИУ ВШЭ и МГУ доказали универсальный закон, описывающий время исчезновения популяций в случайной среде. Анализ эволюции ветвящихся процессов — сложных вероятностных систем — показал, что вне зависимости от изначального числа особей процесс вымирания подчиняется строгим математическим закономерностям.
Результаты нового исследования показали, что у некоторых пациентов с язвенным колитом или болезнью Крона в крови присутствуют антитела к белку, регулирующему воспаление. В то же время, эти люди являются носителями варианта гена, связанного с тяжелой формой заболевания. Это открытие дает надежду на появление эффективных методов лечения для этой группы пациентов.
Наблюдение за спонтанным движением пешеходов в двух таких разных странах, как Испания и Япония, позволило ученым сделать неожиданное открытие: при прочих равных условиях подавляющее большинство людей подсознательно предпочитают повороты против часовой стрелки. Биологические причины такого врожденного сценария поведения пока не ясны.
В 2017 году человечество впервые заметило объект, прилетевший из другой звездной системы. Он оказался странным, почти не похожим ни на астероид, ни на комету, и получил имя Оумуамуа. Затем появился «нормальный» межзвездный странник — комета Борисова. А в 2025-м астрономы обнаружили 3I/ATLAS — объект, который, вероятно, хранит вещество времен рождения чужих миров. Но что изменили в астрономии эти три гостя из межзвездной тьмы?
Американские ученые разработали новый способ ликвидации морских разливов нефти с помощью управляемых огненных смерчей. Они выяснили, что искусственно созданные огненные вихри способны уничтожать нефтяные пятна на воде гораздо быстрее и экологичнее всех существующих аналогов.
Новое исследование выявило связь между приемом глюкозамина — безрецептурной добавки от болей в суставах — и повышенным риском быстрого прогрессирования легких когнитивных нарушений в полноценную болезнь Альцгеймера.
Хотя длительность помех не превышала десяти секунд, это первый известный случай такого рода. Обычно спутникам не хватает мощности для создания радиосигналов той силы, что нужна для подобных помех.
В высокогорных районах Гималаев появился новый хищник. Он не боится людей, возглавляет стаи собак и все чаще заходит в деревни. Местные жители называют его «кхипшанг». Речь идет о гибриде гималайского волка и бродячей собаки. Ученые опасаются, что этот зверь изменит хрупкий баланс местной дикой природы и в скором времени станет весьма опасным для человека.
В доколумбовых Андах принадлежность к правящему роду определяла доступ к земле, торговле и статусу, поэтому удержать все внутри семьи было вопросом выживания. Ученые выяснили, что элиты долины Чинча решали эту задачу самым прямым способом — заключая браки между родственниками на протяжении как минимум двух поколений.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Что-то в вашем комментарии показалось подозрительным, поэтому перед публикацией он пройдет модерацию.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии