Vědci z CERNu měří hmotnost top kvarku s bezprecedentní přesností

Výzkumníci analyzovali data získaná kompaktním mionovým solenoidem (CMS) během experimentů na

Vědci měřili vytvořené top kvarky pomocí pěti různých kinematických proměnných citlivých na hmotnost top kvarku, namísto tří použitých v předchozích studiích.Fyzici odhadli hmotnost top kvarku na 171,77 ± 0,38 GeV, což je chyba magnitudyasi 0,22 %.

CERN poznamenává, že pro měřeníbyla vyžadována extrémně přesná kalibrace dat CMS a hluboké pochopení zbývajících experimentálních a teoretických nejistot a jejich vzájemných závislostí. Vědci podrobně propracovali nejistoty spojené s přesností měření vlastností částic detektorem CMS a s teoretickými popisy vzniku top kvarků.

Podpis dvou kvarků: 4 hadronové jety (žluté kužely), jeden mion (červená čára) a chybějící neutrinová energie (růžová šipka). Obrázek: CMS, CERN

Výzkumníci poznamenávají, že přesné znalosti o hmotnostiTop kvark je nezbytný pro pochopení našeho světa v mikroměřítku. Přiblížení se co nejblíže hmotnosti této nejtěžší elementární částice nám umožňuje otestovat vnitřní konzistenci Standardního modelu. Například s ohledem na přesné hmotnosti W bosonu a Higgsova bosonu může Standardní model předpovědět hmotnost top kvarku a hmotnost W bosonu lze určit pomocí hmotnosti top kvarku a hmotnosti Higgsův boson.

Vědci říkají, že pochopení stupněStabilita našeho vesmíru závisí na přesné hmotnosti Higgsova bosonu a top kvarku. Současná měření ukazují, že vesmír je velmi blízko metastabilnímu stavu. Ale pokud je hmotnost top kvarku byť jen trochu odlišná, vesmír bude dlouhodobě méně stabilní a potenciálně skončit zánikem při události podobné Velkému třesku.

Vědci doufají, že dosáhnou ještě lepší přesnosti měření, když bude nový přístup aplikován na data z experimentů v letech 2017 a 2018.

Titulní obrázek: CMS, CERN

Přečtěte si více:

Loví se po staletí: co víme o planetě Vulcan vedle Slunce

Astronomové našli poblíž Země planetu: má velmi zvláštní oběžnou dráhu

Vědci z Číny dokázali, že moderní posuny desek se datují před 2,5 miliardami let