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

Продуманный безумец Продуманный безумец

В Петербурге XIX века встречались порой весьма оригинальные личности

Дилетант
Ванкель — движение по кругу Ванкель — движение по кругу

Как изобретался и развивался роторно-поршневой двигатель?

Наука и жизнь
Откат для Троцкого Откат для Троцкого

Это сегодня о Косенко пишут «выдающийся советский разведчик» и ставят его бюсты

Дилетант
Любовный текст: 7 книг о многогранности любовных чувств Любовный текст: 7 книг о многогранности любовных чувств

Книги о любви и её проявлениях

РБК
Пожиратели бюджетов Пожиратели бюджетов

Почему иногда строить дороги не нужно

Forbes
Хочу чужую жизнь: почему мы недовольны тем, что имеем и хотим получить то, чего у нас нет Хочу чужую жизнь: почему мы недовольны тем, что имеем и хотим получить то, чего у нас нет

Почему нам постоянно мало того, что у нас уже есть?

VOICE
Курс капитана Курс капитана

Как живут капитаны круизных лайнеров

Men Today
В четыре руки В четыре руки

С террасы открывается вид на поле и дальний лес, здесь хорошо просто молчать

Afternoon Seasons of life
Как модельер Эльза Скиапарелли совмещала удобный крой и эксцентричность Как модельер Эльза Скиапарелли совмещала удобный крой и эксцентричность

Эльза Скиапарелли привнесла в моду искусство

Forbes
Сад на ладони Сад на ладони

Создаем домашний флорариум своими руками:

Лиза
Газировке несладко Газировке несладко

Почему россияне переходят на лимонад без сахара?

Ведомости
Парк вместо поля: как семья воронежского предпринимателя привлекла 200 000 туристов Парк вместо поля: как семья воронежского предпринимателя привлекла 200 000 туристов

Как Маньковы превратили окрестности старинного имения в парк развлечений

Forbes
Цветочная церемония Цветочная церемония

История трогательной цветочной традиции, возникшей благодаря болельщице клуба

Ведомости
Аэропорты меняют психику людей? Вот что влияет на восприятие времени и контроль над собой! Аэропорты меняют психику людей? Вот что влияет на восприятие времени и контроль над собой!

Замечали ли вы, что в аэропортах люди ведут себя иначе?

ТехИнсайдер
Африканские пленные Первой мировой Африканские пленные Первой мировой

Среди военнопленных Первой мировой войны одна категория людей оказалась забыта

Знание – сила
На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана На Марсе нашли протяженные прибрежные осадочные отложения древнего океана

Хотя поверхность Марса сухая, многие особенности рельефа ― древние речные дельты

N+1
Часы в России встали Часы в России встали

Рынок умных часов перешел к умеренному росту в темпе потребительской инфляции

Ведомости
Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь Ученые обнаружили планету, на которой возможно есть жизнь

Какая еще планета, кроме Марса, способна поддерживать жизнь?

Inc.
Юлины дети Юлины дети

В 44 года она оставила стабильную работу, а в 53 — открыла инклюзивное кафе

Afternoon Seasons of life
Атлантида Донта Атлантида Донта

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

Afternoon Seasons of life
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Основы советской фантастики закладывались ещё до революции

Наука и жизнь
Чудесная Чудесная

В созвездии Кит расположилась одна из самых удивительных звёзд нашего неба, Мира

Наука и жизнь
Машина для февраля Машина для февраля

Почем автомобили для российской зимы

Деньги
Вынашивающих потомство в горловом мешке лягушек эвакуировали с чилийского острова из-за смертельного грибка Вынашивающих потомство в горловом мешке лягушек эвакуировали с чилийского острова из-за смертельного грибка

Как редких южноамериканских лягушек спасли в Лондонском зоопарке

N+1
Праздник для него Праздник для него

Как организовать праздник, чтобы получилось по-мужски? Несколько простых правил

Лиза
Борьба за пятое измерение Борьба за пятое измерение

Россия наметила свой путь освоения технологий — в стороне от мировой схватки

Монокль
Страшно влиятельный доктор Страшно влиятельный доктор

Из чего 105 лет назад появился первый хоррор

Weekend
Прежде чем спорить, давайте считать Прежде чем спорить, давайте считать

Эксперты разошлись во мнениях о драйверах и тормозах российской экономики

Деньги
Не звони, не опаздывай и не сокращай: шесть главных табу в бизнес-общении Не звони, не опаздывай и не сокращай: шесть главных табу в бизнес-общении

Что предпринимателей больше всего раздражает в деловом общении?

Forbes
Связанные одной целью Связанные одной целью

Можно ли в одном организме объединить несколько разных существ?

Вокруг света
Открыть в приложении