ЦЕРН: Стандартная модель физики прошла самую строгую проверку на БАК

ЦЕРН: Стандартная модель физики прошла самую строгую проверку на БАК

МОСКВА, 12 фев – РИА Новости. Физики ЦЕРН измерили точную массу одной из самых тяжелых частиц во Вселенной, W-бозона, и не нашли расхождений с предыдущими замерами и предсказаниями Стандартной модели, что стало самой строгой проверкой ее истинности, говорится в статье, опубликованной в European Physical Journal C.

"Столь точные замеры, проведенные внутри коллайдера с его необычным внутренним миром, были большим вызовом для нас. Нам удалось достичь той же точности замеров, что и в предыдущих опытах, используя лишь данные с первого этапа работы БАК. Все это говорит о том, что дальнейший анализ данных поможет нам углубить проверку Стандартной модели и приступить к поискам следов новой физики", — заявил Танкреди Карли (Tancredi Carli), официальный представитель коллаборации ATLAS.

Как сегодня считают ученые, "общением" всех частиц видимой материи управляет четыре типа сил природы – гравитация, электромагнетизм, а также сильные и слабые взаимодействия, отвечающие за взаимодействия частиц внутри ядер атомов и задающие последствия их столкновений друг с другом.

Роль переносчиков всех этих сил играют особые частицы, так называемые калибровочные бозоны. К примеру, фотоны отвечают за электромагнитные взаимодействия, а так называемые W- и Z-бозоны – за перенос слабых взаимодействий, заставляя частицы обмениваться импульсом или электрическим зарядом. Оба этих бозона обладают очень большой массой и поэтому они были открыты относительно недавно, в 1983 году.

Точная масса W-бозона, как отмечает Карли, интересна ученым по той причине, что она позволяет проверить выкладки Стандартной модели физики с рекордно высокой точностью, так как этот показатель можно вычислить теоретически, опираясь на три других значения – массу Z-бозона, постоянную тонкой структуры и константу Ферми.

Соответственно, если реальная и теоретическая масса W-бозона разойдутся, то тогда у ученых появятся первые железные доказательства существования физики за пределами Стандартной модели и наличия сил природы, которые она не предсказывает.

За последние 30 лет ученые неоднократно пытались улучшить точность этих замеров, однако сделать это невероятно тяжело из-за того, что W-бозон  тяжелее не только протонов, нейтронов и прочих элементарных частиц, но и примерно половины элементов из таблицы Менделеева. Несмотря на все усилия физиков, погрешность реальных замеров пока примерно в два раза выше, чем у теоретически предсказанных значений, что пока не позволяет проверить Стандартную модель.

Карли и его коллеги заявляют, что им удалось приблизиться к решению этой проблемы, используя данные, которые детектор ATLAS собирал на первом этапе работы БАК в 2011 году. За это время внутри кольца коллайдера, как показывают расчеты ученых, родилось примерно 13 миллионов W-бозонов, свойства которых физики ЦЕРН смогли детально изучить, проанализировав то, как распадались другие частицы, в том числе Z-бозоны, мюоны и другие легкие "обитатели" коллайдера.

Эти замеры привели к таким же результатам, как и опыты на предшественниках БАК, коллайдере "Тэватрон" и ускорителе SPS, получив примерно такую же массу W-бозона – 80369 МэВ, и такой же разброс значений – плюс-минус 18 МэВ. Анализ результатов остальных пяти лет работы БАК, как надеются ученые, помогут сузить разброс значений и понять, соответствует ли масса этого "посланника" сил природы предсказаниям Стандартной модели.

0
20:55
52
Нет комментариев. Ваш будет первым!
Загрузка...
Похожие новости.
На ракете-носителе "Союз-2.1а" проводится замена блока борткомпьютера, запуск состоится 13 февраля, полет космического г
На ракете-носителе "Союз-2.1а" проводится замена блока борткомпьютера, запуск состоится 13 февраля, полет космического г
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир
Десять открытий российских ученых, которые потрясли мир
День российской науки
День российской науки
Разработчик военных лазеров академик Гаранин получил грамоту правительства
Разработчик военных лазеров академик Гаранин получил грамоту правительства