A váratlan bozonmérés veszélyezteti a fizika standard modelljét

Egy évtizednyi pontos mérés után a tudósok csütörtökön bejelentették, hogy az alapvető részecske – W bozon Sokkal nagyobb tömege van, mint az elméletnek, ami megingatja az univerzum működésének megértésének alapjait.

Ezek az alapok azon alapulnak Alapforma A részecskefizikában ez a tudósok legjobb elmélete az univerzum alapvető építőköveinek leírására, és arra, hogy milyen erők irányítják azokat.

A W-bozon irányítja az úgynevezett gyenge erőt, az egyik Négy alapvető erő A természet, és így a Standard Modell pillére.

De egy új keresés kirakott tudni Azt mondta, hogy a W Boson pontosabb mérése egyenesen ellentmond a modell előrejelzéseinek.

Ashutosh Kotwal, a Duke Egyetem fizikusa, a tanulmány vezetője elmondta az AFP-nek, hogy az eredmény eléréséhez több mint 400 tudósnak 10 év alatt kellett négymillió bozonjelölt vizsgálatát elvégezni „körülbelül 450 billió ütközésből álló adathalmazból”.

Ezeket az ütközéseket – amelyek a részecskék szédítő sebességgel történő összetörésével történtek tanulmányozás céljából – Tevatron Collider az amerikai Illinois államban.

A részecskegyorsító 2009-ig volt a legerősebb a világon, amikor is felváltotta Nagy hadronütköztető Genf közelében, amely a megfigyeléséről híres Higgs-bozon Néhány év után.

A Tevatron 2011-ben leállt, de a fermilabi Collider Detector (CDF) tudósai azóta is számítják a számokat.

A Standard Modell alapvető részecskéit bemutató diagram. (ScienceAlert)

A „repedések” a modellben

A Standard Modell „valószínűleg a valaha leírt legsikeresebb tudományos elmélet” – mondta Harry Cliff, a Cambridge-i Egyetem részecskefizikusa, aki a Nagy Hadronütköztetőnél dolgozik.

„Fantasztikusan pontos előrejelzéseket tud adni” – mondta. De ha ezek az előrejelzések tévesnek bizonyulnak, nemcsak a modell módosítható.

„Olyan ez, mint egy kártyavár, annyira húzol belőle egy darabot, hogy minden szétesik” – mondta Cliff az AFP-nek.

A standard modell nem problémamentes.

Például nem veszi figyelembe sötét anyagamivel együtt sötét energia Úgy tartják, hogy az univerzum 95 százalékát teszi ki. Azt is mondja, hogy az univerzumnak eleve nem kell léteznie, mert a nagy robbanás Ki kellett volna irtania magát.

Ráadásul „a közelmúltban néhány repedést észleltek” a modellben – áll a fizikusok közleményében. tudni feltétel.

„Az arra utaló nyomok keretein belül, hogy a szabványos modellből hiányoznak egyes darabok, egy újabb nagyon fontos és némileg lényeges bizonyítékot szolgáltattunk” – mondta Cotwal.

„Ez vagy egy nagy felfedezés, vagy probléma az adatelemzésben” – mondta Jean Starck, a fizikus és a francia CNRS Intézet kutatási igazgatója, és arra számít, hogy „az elkövetkező években heves viták lesznek”.

„A rendkívüli vádak rendkívüli bizonyítékokat igényelnek” – mondta az AFP-nek.

‘Nagy ügy’

A CDF tudósai azt mondták, hogy 0,01 százalékos pontossággal határozták meg a W-bozon tömegét, ami kétszer akkora, mint a korábbi erőfeszítések.

Egy 350 kilogramm (800 font) és 40 grammos (1,5 uncia) gorillához hasonlították.

Azt találták, hogy a bozon hét szórásnyi szórással különbözik a standard modell előrejelzésétől, amelyet szigmának is neveznek.

Cliff azt mondta, hogy ha feldobnál egy érmét, „egy a három és fél millióhoz az esélye annak, hogy hülye szerencsével Öt Szigmát kapsz.”

„Ha ez valós, és nem szisztematikus elfogultság vagy félreértés a számítások elvégzésével kapcsolatban, akkor ez óriási dolog, mert ez azt jelenti, hogy van egy új, alapvető összetevője az univerzumnak, amelyet korábban még nem fedeztünk fel” – mondta. .

„De ha valami olyan nagyot akar mondani, mint amilyen nagyot megtört a részecskefizika standard modellje, és új részecskéket kell felfedezni, hogy meggyőzze az embereket arról, hogy valószínűleg több mérésre van szüksége egynél több kísérletből.”

„Most az elméleti fizikus közösségen és más kísérleteken múlik, hogy nyomon kövessék ezt, és megvilágítsák ezt a rejtélyt” – mondta David Tupac, a CDF szóvivője.

És egy évtizednyi mérés után a Kotwalt még meg kell tenni.

„Követjük a nyomokat, és minden erőfeszítést nem kímélünk anélkül, hogy megfordítanák, szóval megtudjuk, mit jelent ez.”

© AFP