Na een decennium van analyse hebben natuurkundigen de meest nauwkeurige meting van de massa van het W-boson bereikt – deze zou kunnen veranderen
Standaardmodel van deeltjesfysicaontwikkeld in de jaren zeventig: het legt uit hoe deeltjes op elkaar inwerken en hoe fundamentele krachten werken. Het dekt niet alles – het verklaart niet de donkere materie of zelfs de zwaartekracht. Maar nu hebben de auteurs van het nieuwe werk het W-boson goed bestudeerd en willen ze het algemene model herzien.
De massa van een deeltje kan worden berekend aan de hand van de verhouding ervanmet andere deeltjes in het standaardmodel. Deze voorspelde massa kan vervolgens worden vergeleken met de daadwerkelijke metingen bij de botser. Het bleek dat beide waarden sterk uiteenlopen, in het geval van het W-boson.
W-bosonen zijn elementaire deeltjes diehebben een zwakke kracht en beïnvloeden nucleaire processen, bijvoorbeeld die in de zon. Volgens het Standaardmodel is hun massa gerelateerd aan de massa van het Higgsdeeltje en de massa van een subatomair deeltje, de top-quark.
In een nieuwe studie hebben bijna 400 wetenschappers insamenwerking met Fermilab (CDF) onderzocht gedurende tien jaar 4,2 miljoen potentiële W-bosonkandidaten. Ze werden doorzocht op basis van gegevens over 26 jaar werking van de Tevatron-botser. Als resultaat kon het team de massa van het W-boson berekenen tot op 0,01%.
Volgens hun berekeningen heeft het W-deeltje een massa van 80,433,5mega-elektronvolt (MeV) met een onzekerheid van slechts ±9,4 MeV. Dit ligt binnen het bereik van enkele eerdere metingen, maar ruim boven de voorspellingen van het standaardmodel. Volgens deze is de massa 80 357 MeV, ± 6 MeV.
Lees verder:
Er is nog een "planeet" in de aarde: hoe deze het leven in de dop heeft gered
Nieuwe studie weerlegt theorie over overdracht van lichtenergie
Wetenschappers voegden silicium toe aan kwantumcomputer: berekeningen werden recordbrekend nauwkeurig