24.03.2017
W-бозон

Масса W-бозонов не удивила

Рейтинг:  5 / 5

Звезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активнаЗвезда активна
 

Физики определили массу важной элементарной частицы. W-бозоны, переносчики слабой энергии, имеют массу 80 370 мегаэлектронволь (MeV).

Позитив: это хорошо согласуется с предварительным предположениям, сделанным на основании стандартной модели физики элементарных частиц. Разочаровывает, однако, то, что по крайней мере в этом нет и следа «новой физики».

W-бозон

Полученный результат исследований (красное) по сравнению с предыдущими результатами измерений и предсказаниями стандартной модели (серая область). Изображение: CERN/ATLAS.

В стандартной модели физики элементарных частиц наряду с составляющими материи исследуют также частицы, определяющие фундаментальные физические взаимодействия. Например, фотоны проявляются электромагнитной силы, глюоны – при сильном взаимодействии.

Слабое взаимодействие, которое наблюдают в частности при радиоактивном бета-распаде, переносят Z - и W-бозоны. Впервые W-бозоны обнаружили в 1983 году в Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN).

В соответствии со стандартной моделью физики элементарных частиц W-бозоны имеют массу, обусловленную существованием бозонов Хиггса. Однако определить эту массу даже в самом крупном ускорителе частиц планеты – Большом адронном коллайдере (БАК) – на протяжении длительного времени считали невозможным.

Однако после пяти лет исследований ученым из CERN удалось с высокой точностью измерить массу W-бозонов. Измерения ученые осуществили с точностью 0,2 %, достигнув одного из самых точных результатов когда-либо осуществленных однократных измерений.

Для анализа ученые наблюдали за столкновением протонов с энергией в семь тераэлектронвольт в детекторе ATLAS, в ВАК, и из способа и хода распада частиц выводили массу W-бозонов.

Результат: масса W-бозонов равна примерно 80 370 ± 19 MeV – это согласуется с предыдущими измерениями и теоретическими предположениями. «Масса W-бозонов, которую нам удалось измерить, подтверждает консистенцию стандартной модели физики элементарных частиц», – говорит Матиас Шотт (Matthias Schott) из Майнцкого университета.

Это, без сомнения, успех. Однако: «Вероятно, мы бы обрадовались еще более, если бы обнаружили новые отклонения», – предположил физик. Ведь если бы масса W-бозонов существенно отличалась от ожидаемых показателей, то принятая стандартная модель элементарной физики оказалась бы под вопросом – появились бы доказательства существования новых, еще неизвестных процессов и частиц.

  1. Последние
  2. Популярные
Загрузка...

Новости технологий сегодня

Самые популярные метки