Масса W-бозона, сверхредкий распад частиц и избыток черных дыр

Знание – силаНаука

Новости науки

Измерена масса W-бозона

Физики, входящие в коллектив CMS, работающий на Большом адронном коллайдере, с участием представителей Национальной исследовательской лаборатории имени Ферми (США) провели новое измерение массы W‑бозона – одной из ключевых частиц, участвующих в электрослабом взаимодействии, его точная масса помогает лучше понимать процессы, протекающие в микромире, в том числе взаимодействие частиц с полем Хиггса.

CMS (Compact Muon Solenoid) – один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц на Большом адронном коллайдере в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). Коллектив CMS составляют около 3600 человек из 183 лабораторий и университетов из 38 стран, включая Россию (с 30 ноября 2024 года ЦЕРН прекратил сотрудничество примерно с 500 специалистами, связанными с Россией. – Прим. ред.). С помощью детектора CMS ученые исследуют процессы, происходящие при высокоэнергетических столкновениях протонов и различных ядер.

В ходе эксперимента физики получили значение массы W‑бозона, которое составляет 80 360,2 ± 9,9 мегаэлектронвольт (МэВ), что соответствует предсказаниям Стандартной модели (80 357 ± 6 МэВ).

Для получения этого результата ученые проанализировали более 300 миллионов событий с участием W‑бозонов, а также 4 миллиарда смоделированных событий. Это позволило точно реконструировать и измерить массу более 100 миллионов W‑бозонов.

Новый метод анализа ограничил неопределенности, связанные с предыдущими экспериментами. Команда экспериментаторов решила не полагаться на традиционные методы калибровки, использующие данные о Z‑бозоне, что уменьшило ошибки, возникающие при экстраполяции данных от Zк W‑бозонам, и позволило добиться максимальной точности результатов.

Полученные данные позволяют уточнить роль W‑бозона в рамках Стандартной модели и дают возможность продолжить поиск отклонений, которые могут указывать на существование новых частиц или физических взаимодействий. Высокая точность измерений была достигнута благодаря усовершенствованным детекторам CMS.

Пресс­-релиз, представляющий ре­ зультаты исследования, опубликован на сайте Phys.org

Сверхредкий распад частиц указывает на Новую физику

Международная группа ученых, включающая исследователей из Университета Бирмингема (Великобритания) и Флорентийского университета (Италия), впервые наблюдали сверхредкий распад заряженного каона на пион и пару нейтрино‑антинейтрино (K+ → π+νṽ). Результаты исследования подтверждены на уровне значимости в пять сигм и указывают на возможность существования Новой физики.

Этот распад предсказывается Стандарт ной моделью, которая объясняет взаимодействие элементарных частиц. Однако его вероятность крайне мала: всего один каон из десяти миллиардов распадается таким образом. Наблюдение за этим процессом стало возможным благодаря эксперименту NA62, специально разработанному для наблюдения распадов этого типа.

Эксперимент проводится в ЦЕРН с использованием высокоинтенсивного протонного пучка, который сталкивается с неподвижной мишенью, производя пучок частиц, включая каоны. Детектор NA62 отслеживает продукты распада каонов за исключением нейтрино, которые фиксируются по недостающей энергии. Важным элементом эксперимента является точное измерение каждой частицы и подавление фоновых сигналов.

Новые данные, полученные в 2021— 2022 годах, в сочетании с ранее опубликованными результатами за 2016— 2018 годы, позволили улучшить точность наблюдений. Модернизация оборудования и методов анализа дала возможность увеличения интенсивности пучка на 30% и ускорила сбор сигналов на 50%.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед Биология на рубеже веков, или Сто лет тому вперед

Биология в 1900-х годах по темпам своего развития ничуть не отставала от физики

Знание – сила
Перейти реку, нащупывая камни Перейти реку, нащупывая камни

Как Китай избежал шоковой терапии и чем его реформы отличались от российских

Монокль
Послания на скалах Послания на скалах

Что разрушает карельские петроглифы

Санкт-Петербургский университет
Тишина зимнего леса Тишина зимнего леса

Человека тянет в лес. Зимой, вероятно, чтобы послушать тишину…

Наука и жизнь
Гигантские водовороты в океане: где в мире есть Харибды и могут ли они засосать корабль Гигантские водовороты в океане: где в мире есть Харибды и могут ли они засосать корабль

Существуют ли страшные водовороты в реальности?

ТехИнсайдер
Александра Киселева: «Я не могла так просто сдаться» Александра Киселева: «Я не могла так просто сдаться»

«Вернувшись из экспедиции в Индию, я не представляла, как существовать дальше»

Коллекция. Караван историй
Капризы моды в храме науки Капризы моды в храме науки

Казалось бы, в сфере науки просто нет места моде. Но так ли это?

Знание – сила
До дрожи в коленях До дрожи в коленях

Может ли ревматизм быть детским заболеванием?

Лиза
Жертвы уверенного земледелия Жертвы уверенного земледелия

Когда я привела мужа в сад, который мы купили, он присвистнул

Afternoon Seasons of life
Кровать, которая не даст больному залежаться Кровать, которая не даст больному залежаться

«Папийон» налаживает серийное производство инновационных медицинских кроватей

Монокль
Кабина истребителя Кабина истребителя

Мы «полетали» на обновленном кроссовере JAECOO J7

Вокруг света
Поздравляем, это Ходжкин — опыт лечения лимфомы от первого лица Поздравляем, это Ходжкин — опыт лечения лимфомы от первого лица

Личная история борьбы с лимфомой Ходжкина

СНОБ
Семь причин ломкости ногтей Семь причин ломкости ногтей

Неправильное питание, холод, недостаток гормонов: причины ломкости ногтей

Здоровье
Атлантида Донта Атлантида Донта

Эрик Донт — создатель садов с узнаваемым стилем. Его работы будто бесконтрольны

Afternoon Seasons of life
Праздник со вкусом апельсина — что Берджесс, Кубрик и Фуко думали о насилии Праздник со вкусом апельсина — что Берджесс, Кубрик и Фуко думали о насилии

О том, как в «Заводном апельсине» рассматривается тема насилия

СНОБ
Разработана умная роботизированная инвалидная коляска Разработана умная роботизированная инвалидная коляска

Как умное кресло-коляска позволяет находить оптимальный путь к пункту назначения

ТехИнсайдер
Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль Коротко о том, как устроен наш мозг: почему при трении ушиба мы перестаем чувствовать боль

Неужели наш мозг способен контролировать боль?

ТехИнсайдер
Морщины ни при чем Морщины ни при чем

Почему не стоит переживать из-за морщин и над чем стоит поработать

Afternoon Seasons of life
Медитация вызывает изменения в областях мозга, связанных с памятью и эмоциями Медитация вызывает изменения в областях мозга, связанных с памятью и эмоциями

Как медитация может потенциально помочь в лечении психических заболеваний

ТехИнсайдер
Жизнь после жизни: цветок и плод Жизнь после жизни: цветок и плод

Как на месте угасающего цветка начинает своё развитие плод

Наука и жизнь
Мирные переговоры войне не помеха Мирные переговоры войне не помеха

История завершения военных конфликтов с участием СССР и США

Монокль
Путешествия во времени и пространстве Путешествия во времени и пространстве

Немного о городе Гранада и полном роскоши дворце Альгамбра

Знание – сила
Сексоголик, любовнозависимый и созависимая: 3 анонимные истории о преодолении своей страсти Сексоголик, любовнозависимый и созависимая: 3 анонимные истории о преодолении своей страсти

Личные истории участников анонимных сообществ, помогающих преодолеть зависимость

Psychologies
Софонисба Вторая… — Первая! Софонисба Вторая… — Первая!

Кто сказал, что эмансипированные женщины появились только в конце XIX века?

Знание – сила
Физкультуру в массы Физкультуру в массы

Как функционируют любительские спортивные лиги

Ведомости
Снегопад в пустыне и буря «Годзилла»: 7 внесезонных погодных явлений, которые удивили мир Снегопад в пустыне и буря «Годзилла»: 7 внесезонных погодных явлений, которые удивили мир

Случаи, когда природа демонстрировала свои необычные способности

ТехИнсайдер
Театр в Казани: агрессивно, бескомпромиссно Театр в Казани: агрессивно, бескомпромиссно

Здание театра Камала в Казани — проект редких амбиций и остроты архитектуры

Монокль
Эдуард Веркин: Общественное устройство грядущего — не хлеб фантастической литературы Эдуард Веркин: Общественное устройство грядущего — не хлеб фантастической литературы

Писатель Эдуард Веркин — о том, что будет волновать человечество в будущем

СНОБ
Синдром опустевшего гнезда, часть 1: дети выросли — что происходит с родителями? Синдром опустевшего гнезда, часть 1: дети выросли — что происходит с родителями?

Ваши дети стали жить самостоятельно, а вы остались наедине с собой?

Psychologies
Открыть в приложении