Oamenii de știință de la CERN măsoară masa cuarcului superior cu o precizie fără precedent

Cercetătorii au analizat datele obținute de Compact Muon Solenoid (CMS) în timpul experimentelor pe

Oamenii de știință au măsurat quarcurile de top create folosind cinci variabile cinematice diferite sensibile la masa quarcului top, în loc de cele trei utilizate în studiile anterioare.Fizicienii au estimat masa quarcului top la 171,77 ± 0,38 GeV, o eroare de magnitudineaproximativ 0, 22%.

CERN notează că pentru măsurătoriAu fost necesare o calibrare extrem de precisă a datelor CMS și o înțelegere profundă a incertitudinilor experimentale și teoretice rămase și a interdependențelor lor. Cercetătorii au elaborat în detaliu incertitudinile asociate cu acuratețea măsurătorilor proprietăților particulelor de către detectorul CMS și cu descrierile teoretice ale formării cuarcilor de top.

Semnătura a doi quarci: 4 jeturi de hadron (conuri galbene), un muon (linie roșie) și lipsă de energie neutrino (săgeată roz). Imagine: CMS, CERN

Cercetătorii observă că cunoașterea exactă a maseiCuarcul de top este esențial pentru înțelegerea lumii noastre la microscală. Apropierea cât mai mult posibil de masa acestei particule elementare cele mai grele ne permite să testăm consistența internă a modelului standard. De exemplu, cunoscând exact masele bosonului W și ale bosonului Higgs, modelul standard poate prezice masa cuarcului superior, iar masa bosonului W poate fi determinată folosind masa cuarcului de top și masa cuarcului bosonul Higgs. 

Oamenii de știință spun că înțelegerea graduluiStabilitatea Universului nostru depinde de masele exacte ale bosonului Higgs și ale cuarcului de top. Măsurătorile actuale arată că Universul este foarte aproape de o stare metastabilă. Dar dacă masa cuarcului superior este chiar ușor diferită, Universul va fi mai puțin stabil pe termen lung și va ajunge potențial prin a dispărea într-un eveniment asemănător Big Bang-ului.

Cercetătorii speră să obțină o precizie și mai bună a măsurătorilor atunci când noua abordare este aplicată datelor din experimentele din 2017 și 2018.

Imagine de copertă: CMS, CERN

Citeste mai mult:

A fost vânat de secole: ce știm despre planeta Vulcan de lângă Soare

Astronomii au găsit o planetă în apropierea Pământului: are o orbită foarte ciudată

Oamenii de știință din China au demonstrat că schimbările moderne ale plăcilor datează de 2,5 miliarde de ani