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
| Мнение | Наука и космос

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

Детальное изучение мозга чемпиона по памяти раскрыло нейробиологию его трюков

Рабочая память человека имеет свои физиологические ограничения. Исторически в когнитивной психологии этот предел описывался формулой «семь плюс-минус два элемента». Вы можете легко удержать в...

Эффект странника: как навыки ориентации в пространстве породили у человека геометрическое мышление

Со времен Платона геометрия считалась высшим проявлением абстрактного мышления. В диалоге «Менон» философ просит необразованного мальчика-раба удвоить площадь квадрата — и тот, опираясь...

Каньон Антилопы: почему он самый извилистый и фотогеничный в мире

В Аризоне, на землях индейцев навахо, находится место, любимое фотографами со всего мира. Каньон Антилопы вы наверняка хоть раз видели на заставке своего компьютера. Microsoft вносила его виды в...

Почему кофе и чай бодрят: взгляд с точки зрения науки

Вы когда-нибудь замечали, что после чашки кофе фокусировка внимания резко обостряется, но уже через полчаса ясность мысли начинает неумолимо угасать? Эти «американские горки» связаны с конкретными...

Как гора выше Эвереста остаётся невидимой: 75% высоты Мауна-Кеа скрыто океаном

Говоря о горных вершинах, достигающих наибольших высот, невозможно не вспомнить об Эвересте. Эта гора возносится в небо на 8848 метров над уровнем моря, и этот рекорд закреплён в школьных учебниках...