W-бозон под микроскопом ATLAS: первое измерение ширины на LHC

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com

Открытие бозона Хиггса в 2012 году стало настоящим триумфом современной физики. Эта неуловимая частица, словно последний кусочек пазла, завершила Стандартную модель — теорию, описывающую фундаментальные строительные блоки Вселенной и силы, управляющие ими. Но, как это часто бывает в науке, каждая разгаданная тайна порождает новые вопросы. Стандартная модель, несмотря на свою элегантность и точность, не объясняет множество наблюдаемых явлений. Темная материя, асимметрия материи и антиматерии, гравитация — все это остается за пределами ее досягаемости.

Автор: Designer

Физики, неутомимые искатели истины, не опускают руки. Они продолжают исследовать микромир, пытаясь обнаружить следы новой физики, которая расширит наши представления о Вселенной. В их арсенале — мощнейшие инструменты, такие как Большой адронный коллайдер (LHC), и изощренные методы анализа данных. Одним из объектов пристального внимания стал W-бозон — частица, ответственная за слабое взаимодействие, играющее ключевую роль в радиоактивном распаде.

W-бозон — это своего рода «вестник слабости», переносящий эту фундаментальную силу между другими частицами. Его «ширина», характеризующая время жизни и способы распада, может скрывать подсказки о существовании новых, пока не открытых частиц и взаимодействий. Стандартная модель предсказывает значение ширины W-бозона с высокой точностью. Любое отклонение от этого предсказания станет сигналом того, что за кулисами Стандартной модели разыгрывается новая, неведомая нам физическая драма.

Недавно коллаборация ATLAS, работающая на LHC, провела самое точное на сегодняшний день измерение ширины W-бозона. Результат оказался немного больше, чем предсказывает Стандартная модель, но все еще находится в пределах допустимых погрешностей. Это как найти незначительное расхождение в сложном узоре — оно может быть случайностью, а может быть и ключом к разгадке.

Чтобы добиться такой высокой точности, физикам пришлось провести титаническую работу. Они проанализировали миллионы столкновений протонов, отследили траектории и энергии рождающихся частиц, учли влияние фоновых процессов и даже заглянули внутрь самого протона, изучив его внутреннюю структуру.

Это измерение ширины W-бозона — лишь один маленький шаг на длинном пути познания Вселенной. Впереди еще много работы: новые эксперименты, более точные измерения, развитие теоретических моделей. Но каждый такой шаг приближает нас к разгадке величайших тайн природы, к пониманию того, из чего состоит наш мир и какие силы им управляют. Физики продолжают искать, задавать вопросы и бросать вызов устоявшимся представлениям, ведь за пределами Стандартной модели скрывается необъятный океан неизведанного, полный удивительных открытий.

1 комментарий

a
В статье написано следующее: mW=80366.5±9.8(stat.)±12.5(syst.) MeV = 80366.5±15.9 MeV, and the width is measured as ΓW=2202±32(stat.)±34(syst.) MeV = 2202±47 MeV.
В справочнике элементарных частиц приведено значение ширины 2.196 ± 0.083GeV по результатам LEP2, который строился специально для исследования W-бозонов вблизи резонанса. И никто не говорил, что измерения находятся вне предсказаний стандартной модели. Эксперимент ФЕРМИЛАБа дал меньшее значение для ширины распада.
Честно говоря, я не вижу разницы между значениями LHC 2202±47 MeV и LEP2 2.196 ± 0.083GeV. Надо спрашивать американцев с теватрона, что именно они там намерили почему у них ширина оказалась заметно меньше, чем у европейцев.

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

Почему многие считают, что пингвины живут только в Антарктиде, и где они обитают на самом деле

Когда речь заходит о пингвинах, в воображении большинства людей сразу возникает картина ледяных просторов, снега и сурового холода Антарктиды. Эти чёрно-белые нелетающие птицы стали почти символом...

Колесо Ферриса 1893 года: как в Чикаго построили гигантское колесо обозрения

Весной 1893 года над выставочным районом Чикаго начала расти конструкция, которую многие инженеры считали слишком хрупкой для собственного замысла. Две стальные окружности диаметром около 76 метров...

Хлеб из супермаркета больше не настоящий? Как его проверить по составу

Вы платите в супермаркете за ржаной хлеб, а получаете крашеный пшеничный кирпич. Увы, но в большинстве случаев это именно так. Настоящий черный хлеб требует долгой работы бактерий. Эту технологию...

Почему электрочайник выключается от пара, а не от кипящей воды?

Чайник закипел, но нагрев прекращается не оттого, что прибор проверил температуру воды внутри колбы. В большинстве обычных моделей сигналом служит пар, который попадает по каналу к выключателю....

Как «таблетка» домофона открывает входную дверь, если там даже нет батарейки

Вы подносите к домофону у входной двери небольшой ключ (контактный ключ «таблетку» или бесконтактная RFID-метка). Раздаётся писк, щелчок замка, и дверь открыта. Внутри такого ключа нет ни...

Дом из морских контейнеров: действительно ли это дешёвая альтернатива обычному строительству?

Когда речь заходит о строительстве небольшого загородного дома, многие сразу представляют фундамент, стены, кровлю, утепление и несколько месяцев строительных работ. Но есть альтернативный вариант,...