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 Ученые из МФТИ и ИППИ РАН выяснили, что у квантовых полей вблизи черных дыр (или ускоренно расширяющейся Вселенной) есть «порог нагрева». До этого порога чем выше температура, тем быстрее поле «забывает» свое прошлое. А выше порога нагрев уже не помогает: скорость забывания становится постоянной и определяется не температурой, а самой формой пространства (например, размером горизонта).
Почему один человек легко заводит друзей, а другой предпочитает держаться в стороне? Откуда берется привычка все планировать? Почему некоторые люди сомневаются в себе? Международный коллектив ученых проанализировал данные о геномах миллиона человек и выявил 1260 независимых генетических вариантов, связанных с основными пятью чертами личности человека. Результаты исследования показали, что на индивидуальные особенности личности влияет не только воспитание, опыт и окружающая среда, но также гены.
Исследователи из МФТИ и Объединенного института высоких температур РАН определили, при каких условиях квазиклассические модели водородной плазмы начинают давать нефизичные результаты. Ученые показали, что при достаточно сильном взаимодействии частиц такие модели перестают правильно учитывать квантовые эффекты, связанные с принципом Паули. В результате в расчетах возникают нефизичные электрон-ионные кластеры, а моделируемая система теряет устойчивость.
Группа российских исследователей, в которую вошли океанологи Санкт-Петербургского университета, выявила существование ранее неизвестных механизмов распространения «волн Россби». В ходе работы им удалось зафиксировать точки, где перенос энергии прекращается, а траектории движения воды претерпевают изменения. Дополнительно ученые обнаружили асимметрию в динамике волновых процессов, зарождающихся у западных и восточных прибрежных течений.
Американские арахнологи открыли в Скалистых горах на севере Айдахо новый вид паука из рода Hexura, представители которого прежде встречались лишь на северо-западе США и в Канаде. Обнаруженная группа живет примерно в 500 километрах восточнее известного науке ареала. Пауки Hexura тесно связаны с местом обитания и не расселяются на большие расстояния, поэтому ученым еще предстоит выяснить, как новый вид оказался так далеко от известных популяций.
Европейская колонизация резко изменила жизнь коренных народов Австралии и поставила под угрозу их связь с традиционными землями. Археологи изучили наскальное искусство на севере континента и выяснили, что после начала контактов художники стали чаще изображать гигантских мифических существ, включая почти семиметрового змея.
Американская компания Firebird официально запустила в городе Раздан крупный центр обработки данных и фабрику искусственного интеллекта. На сегодняшний день это самый масштабный технологический хаб подобного уровня в СНГ, а после завершения всех этапов строительства он войдет в пятерку самых мощных вычислительных кластеров в мире.
Сопротивление жителей Европы самой идее употребления насекомых в пищу может иметь эволюционные корни, уходящие вглубь тысячелетий, пришли к выводу авторы нового исследования. Оказалось, предки современных европейцев ели насекомых лишь эпизодически. Кроме того, из-за генетических мутаций они плохо переваривали их экзоскелеты.
После сокращения длины очередей и роста доступности бензина в первую неделю августа ситуация снова ухудшилась. Если с 20 июня по начало августа кризис носил в основном психологический характер, то сейчас ситуация принципиально иная: августовские атаки на НПЗ показали, что меры по усилению их противовоздушной обороны не были достаточно полными. Значит, прогноз автора Naked Science от 19 июля о том, что острая фаза кризиса закончится до конца лета, был частично неверным.
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