W bozonunun kütləsinin ən dəqiq ölçülməsi Standart Modeldən kənara çıxır
10 illik təhlil və çoxsaylı təsdiqləmələrdən sonra CDF-nin birgə layihəsinin tədqiqatçıları rəhbərlik etdilər Fermi Milli Sürətləndirici Laboratoriya (Fermilab) kütlənin ən dəqiq ölçülərinə sahib olduqlarını açıqladı W bozonları, dörd əsas fiziki qarşılıqlı əlaqədən birinin daşıyıcısı. Nəticələr göstərir ki, standart model təkmilləşdirilməli və ya genişləndirilməlidir.
Biz dörd əsas fiziki qarşılıqlı əlaqəni bilirik: qravitasiya, zəiflik, elektromaqnit und güclü qarşılıqlı əlaqə. w-Boson zəif qarşılıqlı əlaqənin daşıyıcısıdır. Məlumatlarına əsasən Collider Detektoru Fermilabda (CDF) Fermilab alimləri W bozonunun kütləsini 0,01% dəqiqliklə təyin etdilər. Ölçmə əvvəlkindən iki dəfə daha dəqiqdir. Müəyyən edildikdən sonra elm adamları standart modeli sınaqdan keçirmək üçün yeni dəyərdən istifadə etdilər.
Şəkil mənbəyi: Pixabay / O
Çoxlu sayda düzəlişlər və əlavə yoxlamalar etdik. Bunu etməklə, bizim daha yaxşı anlayışımız var hissəcik detektoru həm də qarşılıqlı əlaqənin nəzəri və eksperimental anlaşılmasında irəliləyişlər W bozonları nəzərə alınan digər hissəciklərlə. Nəhayət, bütün hesablamaları etdikdə onların Standart Modelin proqnozlarından kənara çıxdığını gördük”, - hesablamaları aparan qrupa rəhbərlik edən Duke Universitetinin əməkdaşı Aşutosh V. Kotval deyir. CDF əməkdaşlığı birgə iş.
Yeni ölçmələr bir çox cəhətdən əvvəlki ölçmələrlə üst-üstə düşür w bozonrazılaşın, lakin bir sıra məsələlərdə onlardan kənara çıxın. Buna görə əlavə araşdırmalar tələb olunur. Fermilab direktoru Joe Lykken deyir ki, bunlar çox maraqlı nəticələrdir, lakin onları tam izah etmək üçün başqa təcrübələrlə təsdiq edilməlidir.
Zəif qarşılıqlı təsirin daşıyıcısı olan W bozonu, digər şeylərlə yanaşı, günəşi parlayan və hissəciklərin çürüməsinə səbəb olan proseslərdən məsuldur. Elm üçün çox qiymətli olan Fermilab Tevatron sürətləndiricisi 1985 və 2011-ci illər arasında toplanmış çoxlu məlumatlara malikdir. CDF ölçmələri uzun illər ərzində aparılmışdır. Bu ölçmələrin nəticələri ətraflı təhlil edilməli olan məlumatlarda gizlənirdi. Oksford Universitetinin fiziki Chris Hays deyir ki, nəhayət onları əldə etdikdə heyran qaldıq.
Kütləsi W bozonu protondan təxminən 80 dəfə böyükdür və təxminən 80.000 MeV/c2 təşkil edir. Fermilab alimləri indi metodu dəqiqləşdiriblər. Onların işi sayəsində biz indi onun 80 ± 433 MeV/c9 olduğunu bilirik. Bu nəticə araşdırmaya əsaslanır 4,2 milyon Vt bozonn Fermilabda həyata keçirilir.
Son 40 il ərzində çoxsaylı sürətləndiricilərdə aparılan təcrübələr onu öyrənməyə imkan verdi W bozonları imkan verir. Bunlar daim təkmilləşən çox çətin və mürəkkəb ölçmələrdir. Bizim işimiz uzun illərdir davam edir. Biz ən dəqiq ölçmələri etdik, beləliklə, ölçülmüş və gözlənilən dəyər arasında uyğunsuzluq olduğu qənaətinə gələ bildik”, - İtaliyanın Milli Nüvə Fizikası İnstitutundan CDF əməkdaşlıq sözçüsü Giogrio Chiarelli deyir.
Kütləsinin ən dəqiq hesablanması W bozonları Standart Modelə əsaslanan - üst kvarkın kütlələrinin ölçülməsinə əsaslanan modellər Higgs bozonları - 80 357 ± 6 MeV/c2 nəticə verir. Beləliklə, nəzəri hesablamalarla aparılan ölçmələr arasındakı fərq göz qabağındadır. İndi gələcək təcrübələrin müəllifləri və nəzəri fiziklər onları izah etməyə çalışmalıdırlar. Əgər eksperimental nəticələrlə nəzəri hesablamalar arasındakı fərq yeni qarşılıqlı əlaqənin olması ilə bağlıdırsa - və bu, yalnız bir ehtimaldır - o zaman gələcək təcrübələr bunu aşkar etməlidir.