Все новости

Впервые обнаружены отклонения от теории при замерах массы W-бозона

Физики получили значения массы, которые расходятся с предсказаниями Стандартной модели

ТАСС, 7 апреля. Ученые открыли первые свидетельства того, что точная масса W-бозона, одного из переносчиков фундаментальных взаимодействий, существенным образом отклоняется от предсказаний Стандартной модели физики. Об этом в четверг сообщила пресс-служба Национальной ускорительной лаборатории Ферми (FNAL).

"Мы приложили огромные усилия для повышения качества данных, полученных при анализе замеров с коллайдера "Тэватрон". В этом нам помог как прогресс в области изучения взаимодействий W-бозонов с другими частицами, так и полное понимание того, как работает наш детектор. В результате этого мы получили значения массы, которые расходятся с предсказаниями Стандартной модели", - заявил профессор университета Дьюка в Дареме (США) Ашутош Котвал, чьи слова приводит пресс-служба FNAL.

Так называемые W-бозоны представляют собой очень тяжелые частицы, отвечающие за перенос так называемых слабых взаимодействий. Так ученые называют силы, которые управляют поведением субатомных частиц, электронов и нейтрино, а также различными внутренними процессами внутри атомов, в том числе их бета-распадом. Эти бозоны были открыты в 1983 году на европейском ускорителе SPS.

Ученые уже много лет пытаются измерить точную массу W-бозона, так как она позволит физикам проверить выкладки Стандартной модели физики с рекордно высокой точностью. Это связано с тем, что массу данной частицы можно очень точно вычислить, используя массу Z-бозона, постоянную тонкой структуры и константу Ферми.

Поиски "новой физики"

Профессор Котвал и его коллеги работают над решением данной задачи в рамках научной коллаборации CDF. Ее представители изучают результаты замеров, которые были получены инструментами американского коллайдера "Тэватрон" во время наблюдений за последствиями столкновений протонов и антипротонов.

Одним из продуктов этих столкновений выступали W-бозоны, чем еще в 2010 году воспользовались ученые для определения примерной массы этих частиц. Для этого они проанализировали весь массив информации, полученный детекторами "Тэватрона" в промежутке между 1985 и 2010 годами, и отобрали только те взаимодействия частиц, которые были связаны с переносчиками слабых взаимодействий.

Недавно физики повторно проанализировали эти данные при помощи новых методик анализа, что позволило им заметно повысить точность замера массы W-бозона. К большой неожиданности физиков, уточненная масса данной частицы оказалась заметно выше, чем предсказывает Стандартная модель. Она составила около 80,4 МэВ (мегаэлектронвольт), что существенно выше предела в 80,35-80,37 МэВ, на который указывают теоретические расчеты.

"Теперь дело за нашими коллегами-теоретиками и другими экспериментаторами. Они должны подтвердить полученные нами результаты, а также подобрать теоретическое объяснение для этой аномалии. Если она порождена какими-то неизвестными частицами или субатомными взаимодействиями, то тогда мы сможем обнаружить их в ходе последующих экспериментов", - подытожил один из соруководителей коллаборации CDF Дэвид Тобэк, чьи слова приводит пресс-служба FNAL.

Теги