去年粒子物理学的新发现:一种基本粒子,负责宇宙的其中一个比预计的要重。
发现W之间的差异大量的理论和实验预示着超越现实的新见解,描述物质行为方式的理论蓝图。
现在,科学家们使用更新的技术再次运行了相同的数字,这次发现粒子的质量毕竟与标准模型的预测非常吻合。
虽然这意味着我们可能不需要对当前的粒子物理理论进行革命性的重新思考,但我们不能不感到有点失望。 粒子物理学的标准模型仍然是对我们周围宇宙的假设解释,但到目前为止我们已经成功地通过了一系列测试。 同时我们知道存在无法解释的差距:标准模型没有考虑到,例如,甚至重力。
虽然 W 玻色子无法直接测量,但它衰变时释放的质量和能量可以。 将碎片重新组合在一起需要经过深思熟虑的方法,以及了解碰撞粒子如何结合在一起的坚实起点。
最新研究重新分析了 2011 年的数据阿特拉斯实验在瑞士欧洲核子研究中心的大型强子对撞机(LHC)上,使用基于对过程的更好理解的修订统计方法。
研究人员表示,他们的新读数比以前精确了 16%,不确定性也更低,这让美国伊利诺伊州现已关闭的 Tevatron 对撞机 2022 年的结果受到质疑。
“虽然对探测器的理解以及电弱和顶夸克背景过程的影响没有改变,但从数据中提取 W 玻色子质量的统计框架已经取得了重大进展,”写研究人员。
在这项新研究中,研究小组专注于粒子碰撞事件,其中 W 玻色子分解成更轻的粒子:电子、μ 子和。 2017 年收集的更多数据有助于验证研究结果。
Tevatron 测量结果为 80.4335 吉电子伏,看似很小但意义重大的差异到标准模型预测的 80.357 吉电子伏。 最新的 W 玻色子质量测量值为 80.360 吉电子伏,使其更接近理论预测的质量。
作为一类粒子,规范玻色子像 W 玻色子本质上促进了其他基本粒子之间的相互作用。 W 玻色子与 Z 玻色子一起,在放射性衰变和放射性衰变等过程中至关重要。。
“由于未被发现在粒子的衰变过程中,W 质量测量是强子对撞机中最具挑战性的精确测量之一。”说来自 CERN 实验室 ATLAS 团队的粒子物理学家 Andreas Hoecker。
“它需要对测量的粒子能量和动量进行极其精确的校准,并对建模不确定性进行仔细评估和出色控制。”
值得记住的是,这只是目前的初步发现。 目前正在对最新数据进行进一步测试。 如果事实证明标准模型对 W 玻色子质量的理解是错误的,这将暗示一些尚未发现的粒子和力在起作用。 但就目前而言,这一基本假设的声誉似乎是安全的。
“ATLAS 的最新结果提供了严格的测试,并证实了我们对电弱相互作用理论理解的一致性。”说赫克。
您可以阅读一篇详细介绍新发现的论文欧洲核子研究中心网站。