Vuosikymmenen analyysin jälkeen fyysikot ovat saavuttaneet tarkimman mittauksen W-bosonin massasta - se voi muuttua
Hiukkasfysiikan vakiomallikehitettiin 1970-luvulla: se selittää kuinka hiukkaset ovat vuorovaikutuksessa ja perusvoimat toimivat. Se ei kata kaikkea – se ei selitä pimeää ainetta tai edes painovoimaa. Mutta nyt uuden työn tekijät ovat tutkineet W-bosonin hyvin ja haluavat tarkistaa yleisen mallin.
Hiukkasen massa voidaan laskea sen suhteen avullamuiden hiukkasten kanssa vakiomallissa. Tätä ennustettua massaa voidaan sitten verrata törmätimessä tehtyihin todellisiin mittauksiin. Kävi ilmi, että molemmat arvot eroavat suuresti W-bosonin tapauksessa.
W-bosonit ovat alkuainehiukkasia, jotkakantavat heikkoa voimaa ja vaikuttavat ydinprosesseihin, esimerkiksi niihin, jotka tapahtuvat Auringossa. Standardimallin mukaan niiden massa on suhteessa Higgsin bosonin massaan ja subatomisen hiukkasen, huippukvarkin, massaan.
Uudessa tutkimuksessa lähes 400 tutkijaayhteistyössä Fermilabin (CDF) kanssa tutkittiin 4,2 miljoonaa potentiaalista W-bosonikandidaattia kymmenen vuoden ajan. Niitä etsittiin Tevatron-törmäyttimen 26 vuoden toiminnan tietojen perusteella. Tämän seurauksena ryhmä pystyi laskemaan W-bosonin massan 0,01 prosentin tarkkuudella.
Heidän laskelmiensa mukaan W-bosonin massa on 80 433,5megaelektronivolttia (MeV), jonka epävarmuus on vain ±9,4 MeV. Tämä on joidenkin aikaisempien mittausten rajoissa, mutta selvästi standardimallin ennusteiden yläpuolella. Sen mukaan massa on 80 357 MeV, ± 6 MeV.
Lue lisää:
Maan sisällä on toinen "planeetta": kuinka se pelasti syntymässä olevan elämän
Uusi tutkimus kumoaa valoenergian siirtoteorian
Tutkijat lisäsivät piitä kvanttitietokoneeseen: laskelmista tuli ennätyksellisen tarkkoja