Учени от CERN измерват масата на най-високия кварк с безпрецедентна точност

Изследователите анализираха данни, събрани от Compact Muon Solenoid (CMS) по време на експерименти на

сблъсъци на частици в големия адронускорител. Учените измерват създадените топ кварки, използвайки пет различни кинематични променливи, чувствителни към масата на топ кварка, вместо трите, използвани в предишни изследвания. Включването на нови променливи повиши точността на измерванията. Физиците изчислиха масата на горния кварк на 171,77 ± 0,38 GeV, грешка от около 0,22%.

ЦЕРН отбелязва, че за измерванияИзисква се изключително прецизно калибриране на данните от CMS и дълбоко разбиране на останалите експериментални и теоретични несигурности и техните взаимозависимости. Изследователите са разработили в детайли несигурността, свързана с точността на измерванията на свойствата на частиците от CMS детектора и с теоретичните описания на образуването на топ кварки.

Сигнатура на два кварка: 4 адронни струи (жълти конуси), един мюон (червена линия) и липсваща енергия на неутрино (розова стрелка). Изображение: CMS, CERN

Изследователите отбелязват, че точното познаване на масатаТоп кваркът е от съществено значение за разбирането на нашия свят в микромащаб. Доближаването възможно най-близо до масата на тази най-тежка елементарна частица ни позволява да тестваме вътрешната съвместимост на Стандартния модел. Например, като се имат предвид точните маси на W бозона и Хигс бозона, Стандартният модел може да предскаже масата на горния кварк, а масата на W бозона може да бъде определена с помощта на масата на горния кварк и масата на Хигс бозон.

Учените казват, че разбирането на степентаСтабилността на нашата Вселена зависи от точните маси на Хигс бозона и топ кварка. Настоящите измервания показват, че Вселената е много близо до метастабилно състояние. Но ако масата на горния кварк е дори малко по-различна, Вселената ще бъде по-малко стабилна в дългосрочен план и потенциално ще изчезне в събитие, подобно на Големия взрив.

Изследователите се надяват да получат още по-добра точност на измерване, когато новият подход се приложи към данни от експерименти през 2017 и 2018 г.

Изображение на корицата: CMS, CERN

Прочетете още:

Той е ловуван от векове: какво знаем за планетата Вулкан до Слънцето

Астрономите са открили планета близо до Земята: тя има много странна орбита

Учени от Китай доказаха, че съвременните измествания на плочите датират отпреди 2,5 милиарда години