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

В 1980 году в мире осталось пять чёрных малиновок — вся нынешняя популяция происходит от одной самки

В 1980 году всю мировую популяцию чёрной малиновки можно было пересчитать по пальцам одной руки. На островах Чатем у Новой Зеландии оставалось пять птиц, и среди них была всего одна размножающаяся...

Первое фото черной дыры всерьез считали ошибкой программ: повторный анализ данных доказал, что кольцо что кольцо M87 реально

В апреле 2019 года международная коллаборация Event Horizon Telescope (EHT) опубликовала первое в истории изображение тени сверхмассивной черной дыры. Объект, получивший обозначение M87*, находится...

Какая машина может ездить по потолку? Это не фантастика, а физика

Если вы когда-нибудь смотрели «Назад в будущее» или просто представляли, как машина нарушает законы гравитации, то у нас хорошие новости: в реальности такая машина уже существует. И это не концепт...

Поймать одиночный фонон: как физики разделили квант движения на три атома и увидели фазу Берри

Одиночные ионы, удерживаемые электромагнитными полями в глубоком вакууме, сегодня служат одной из самых надежных платформ для создания квантовых компьютеров и симуляторов — устройств,...

Новая выставка картин зятя Третьякова открылась в Третьяковской галерее: к 160-летию Бакста

С 10 ноября до весны 2027 года в Инженерном корпусе ГТГ отмечают 160-летия Льва Бакста. В историю культуры этот художник вошел именно под такой фамилией, которую сменил ради брака с овдовевшей...

Зачем Сальвадор Дали спал с ключом в руке и как этот прием помогает мозгу находить новые идеи

В 1948 году испанский художник Сальвадор Дали выпустил книгу «50 магических секретов мастерства». Помимо технических советов по выбору кистей и смешиванию красок, он подробно описал в ней необычный...