Energetikos departamento „Fermi“ nacionalinės greitintuvo laboratorijos mokslininkai vieninteliu eksperimentu nustatė tiksliausiai pasaulyje išmatuotą W bozono masę. Derinant su kitais matavimais, griežtesnis W bozono masės supratimas taip pat paskatins tyrėjus priartėti prie sunkiai pasiekiamos Higso bozono dalelės masės.
Higso dalelė yra teorinė, bet dar nematyta dalelė, dar vadinama „Dievo dalele“, kuri, kaip manoma, suteikia kitoms dalelėms jų masę. W bozonas, kuris yra maždaug 85 kartus sunkesnis už protoną, įgalina radioaktyvų beta irimą ir priverčia saulę šviesti.
Šiandien paskelbtas pranešimas yra antrasis didelis atradimas per savaitę tarptautiniam „DZero“ bendradarbiavimui Fermilab'e. Anksčiau šią savaitę grupė paskelbė, kad pagamins vieną aukščiausią kvarką Fermilab „Tevatron“ susidūrime.
„DZero“ yra tarptautinis eksperimentas, kuriame dalyvauja apie 550 fizikų iš 90 institucijų 18 šalių. Jį palaiko JAV energetikos departamentas, Nacionalinis mokslo fondas ir keletas tarptautinių finansavimo agentūrų. Praėjusiais metais bendradarbiaujant buvo paskelbti 46 moksliniai darbai, pagrįsti matavimais, padarytais naudojant „DZero“ dalelių detektorių.
W bozonas yra silpnos branduolinės jėgos nešiotojas ir pagrindinis elementariųjų dalelių bei jėgų standartinio modelio elementas, kuris taip pat numato Higso bozoną. Tiksli jo masė yra labai svarbi skaičiavimams, norint įvertinti tikėtiną Higso bozono masę, tiriant jo subtilų kvantinį poveikį W bozonui ir viršutinei kvarkui - elementariai dalelei, kuri buvo aptikta Fermilab 1995 m.
Dabar „DZero“ eksperimente dirbantys mokslininkai išmatavo W bozono masę 0,05 procento tikslumu. Tiksli dalelių masė, išmatuota DZero, yra 80,401 +/- 0,044 GeV / c ^ 2. Bendradarbiavimas pristatė savo rezultatą metinėje konferencijoje „Elektros triukšmo sąveika ir vieningos teorijos“, vadinamoje „Rencontres de Moriond“ sekmadienį.
„Šis gražus matavimas parodo„ Tevatron “, kaip tikslaus prietaiso, galią ir reiškia, kad streso testas, kurį užsakėme standartiniam modeliui, tampa labiau įtemptas ir labiau atskleidžiantis“, - teigė „Fermilab“ teoretikas Chrisas Quiggas.
„DZero“ komanda nustatė W masę išmatuodama W bozonų skilimą į elektronus ir elektronų neutrinus. Atliekant matavimus, reikia sukalibruoti „DZero“ dalelių detektorių maždaug trimis šimtosiomis vieno procento tikslumu. Tai buvo sunki užduotis, kuriai prireikė keleto metų mokslininkų komandos, įskaitant studentus, pastangų.
Nuo atradimo Europos laboratorijoje CERN 1983 m. Atlikus daugybę eksperimentų su Fermilab ir CERN, W bozono masė buvo matuojama nuolat didėjant tikslumui. Dabar „DZero“ pasiekė geriausią tikslumą, kruopščiai išanalizavusi didelį duomenų mėginį, kurį pateikė „Tevatron“ dalelių susidūrėjas Fermilab'e. „DZero“ rezultato suderinamumas su ankstesniais rezultatais rodo skirtingų naudojamų kalibravimo ir analizės metodų pagrįstumą.
„Tai yra vienas iš sudėtingiausių„ Tevatron “tikslumo matavimų“, - sakė „DZero“ atstovas spaudai Dmitrijus Denisovas iš „Fermilab“. „Mums prireikė daug metų pastangų, kol mes sukūrėme 5500 tonų detektorių, renkame ir rekonstruojame duomenis, o tada atlikome sudėtingą analizę, kad pagerintume žinias apie šį pagrindinį standartinio modelio parametrą.“
Šaltinis: „Fermilab“
