CERN bilim adamları, benzeri görülmemiş bir doğrulukla üst kuark kütlesini ölçüyor

Araştırmacılar, deneyler sırasında Kompakt Müon Solenoidi (CMS) tarafından toplanan verileri analiz etti.

Büyük Hadron'daki parçacık çarpışmalarıçarpıştırıcı. Bilim insanları, oluşturulan üst kuarkları, önceki çalışmalarda kullanılan üç değişken yerine, üst kuarkın kütlesine duyarlı beş farklı kinematik değişken kullanarak ölçtüler. Yeni değişkenlerin dahil edilmesi ölçümlerin doğruluğunu arttırdı. Fizikçiler üst kuarkın kütlesinin 171,77 ± 0,38 GeV olduğunu tahmin ettiler, bu da yaklaşık %0,22'lik bir hataydı.

CERN, ölçümler içinCMS verilerinin son derece hassas kalibrasyonu ve kalan deneysel ve teorik belirsizliklerin ve bunların karşılıklı bağımlılıklarının derinlemesine anlaşılması gerekiyordu. Araştırmacılar, parçacık özelliklerinin CMS detektörü tarafından yapılan ölçümlerinin doğruluğu ve üst kuarkların oluşumunun teorik açıklamaları ile ilgili belirsizlikler üzerinde ayrıntılı olarak çalıştılar.

İki kuarkın imzası: 4 hadron jeti (sarı koniler), bir müon (kırmızı çizgi) ve eksik nötrino enerjisi (pembe ok). Resim: CMS, CERN

Araştırmacılar kütlenin doğru bilgisininÜst kuark, dünyamızı mikro ölçekte anlamak için gereklidir. Bu en ağır temel parçacığın kütlesine mümkün olduğunca yaklaşmak, Standart Modelin iç tutarlılığını test etmemizi sağlar. Örneğin, W bozonunun ve Higgs bozonunun kesin kütleleri verildiğinde, Standart Model üst kuarkın kütlesini tahmin edebilir ve W bozonunun kütlesi, üst kuarkın kütlesi ve Higgs bozonunun kütlesi kullanılarak belirlenebilir. Higgs bozonu.

Bilim insanları, dereceyi anlamanınEvrenimizin kararlılığı Higgs bozonunun ve üst kuarkın kesin kütlelerine bağlıdır. Mevcut ölçümler Evrenin yarı kararlı bir duruma çok yakın olduğunu gösteriyor. Ancak üst kuarkın kütlesi biraz bile farklı olsa, Evren uzun vadede daha az kararlı olacak ve Büyük Patlama benzeri bir olayla potansiyel olarak yok olacaktır.

Araştırmacılar, 2017 ve 2018'deki deneylerden elde edilen verilere yeni yaklaşım uygulandığında daha da iyi ölçüm doğruluğu elde etmeyi umuyorlar.

Kapak resmi: CMS, CERN

Daha fazla oku:

Yüzyıllardır avlanıyor: Güneş'in yanındaki Vulcan gezegeni hakkında ne biliyoruz?

Gökbilimciler Dünya'ya yakın bir gezegen buldular: çok garip bir yörüngesi var

Çinli bilim adamları, modern levha kaymalarının 2,5 milyar yıl öncesine dayandığını kanıtladılar.