Масса W-бозона, сверхредкий распад частиц и избыток черных дыр

Знание – силаНаука

Новости науки

Измерена масса W-бозона

Физики, входящие в коллектив CMS, работающий на Большом адронном коллайдере, с участием представителей Национальной исследовательской лаборатории имени Ферми (США) провели новое измерение массы W‑бозона – одной из ключевых частиц, участвующих в электрослабом взаимодействии, его точная масса помогает лучше понимать процессы, протекающие в микромире, в том числе взаимодействие частиц с полем Хиггса.

CMS (Compact Muon Solenoid) – один из двух больших универсальных детекторов элементарных частиц на Большом адронном коллайдере в Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН). Коллектив CMS составляют около 3600 человек из 183 лабораторий и университетов из 38 стран, включая Россию (с 30 ноября 2024 года ЦЕРН прекратил сотрудничество примерно с 500 специалистами, связанными с Россией. – Прим. ред.). С помощью детектора CMS ученые исследуют процессы, происходящие при высокоэнергетических столкновениях протонов и различных ядер.

В ходе эксперимента физики получили значение массы W‑бозона, которое составляет 80 360,2 ± 9,9 мегаэлектронвольт (МэВ), что соответствует предсказаниям Стандартной модели (80 357 ± 6 МэВ).

Для получения этого результата ученые проанализировали более 300 миллионов событий с участием W‑бозонов, а также 4 миллиарда смоделированных событий. Это позволило точно реконструировать и измерить массу более 100 миллионов W‑бозонов.

Новый метод анализа ограничил неопределенности, связанные с предыдущими экспериментами. Команда экспериментаторов решила не полагаться на традиционные методы калибровки, использующие данные о Z‑бозоне, что уменьшило ошибки, возникающие при экстраполяции данных от Zк W‑бозонам, и позволило добиться максимальной точности результатов.

Полученные данные позволяют уточнить роль W‑бозона в рамках Стандартной модели и дают возможность продолжить поиск отклонений, которые могут указывать на существование новых частиц или физических взаимодействий. Высокая точность измерений была достигнута благодаря усовершенствованным детекторам CMS.

Пресс­-релиз, представляющий ре­ зультаты исследования, опубликован на сайте Phys.org

Сверхредкий распад частиц указывает на Новую физику

Международная группа ученых, включающая исследователей из Университета Бирмингема (Великобритания) и Флорентийского университета (Италия), впервые наблюдали сверхредкий распад заряженного каона на пион и пару нейтрино‑антинейтрино (K+ → π+νṽ). Результаты исследования подтверждены на уровне значимости в пять сигм и указывают на возможность существования Новой физики.

Этот распад предсказывается Стандарт ной моделью, которая объясняет взаимодействие элементарных частиц. Однако его вероятность крайне мала: всего один каон из десяти миллиардов распадается таким образом. Наблюдение за этим процессом стало возможным благодаря эксперименту NA62, специально разработанному для наблюдения распадов этого типа.

Эксперимент проводится в ЦЕРН с использованием высокоинтенсивного протонного пучка, который сталкивается с неподвижной мишенью, производя пучок частиц, включая каоны. Детектор NA62 отслеживает продукты распада каонов за исключением нейтрино, которые фиксируются по недостающей энергии. Важным элементом эксперимента является точное измерение каждой частицы и подавление фоновых сигналов.

Новые данные, полученные в 2021— 2022 годах, в сочетании с ранее опубликованными результатами за 2016— 2018 годы, позволили улучшить точность наблюдений. Модернизация оборудования и методов анализа дала возможность увеличения интенсивности пучка на 30% и ускорила сбор сигналов на 50%.

Авторизуйтесь, чтобы продолжить чтение. Это быстро и бесплатно.

Регистрируясь, я принимаю условия использования

Рекомендуемые статьи

Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре Вселенная, пульсирующая в чёрной дыре

Происхождение Вселенной всегда волновало людей

Наука и жизнь
Принудительная стерилизация и рекордные аборты: как живут женщины в Гренландии Принудительная стерилизация и рекордные аборты: как живут женщины в Гренландии

За что борются активистки Гренландии?

Forbes
От Байкала до Амура, из Империи в Федерацию От Байкала до Амура, из Империи в Федерацию

Байкало-Амурская магистраль: важная иллюстрация в книге «История СССР, России»

Знание – сила
Анатоль Вовк Анатоль Вовк

Обсудили с историком моды Анатолем корунды, шушпанчики и адорацию мадленок!

Собака.ru
Будущее стратегической авиации: B-21 против ПАК ДА Будущее стратегической авиации: B-21 против ПАК ДА

В России и США разрабатываются новые модели стратегических бомбардировщиков

Популярная механика
Навязался гайморит Навязался гайморит

Как распознать гайморит у ребенка на ранней стадии и вовремя начать лечение?

Лиза
Американка заработала обманом больше 100 тыс долларов, собирая деньги на лечение рака Американка заработала обманом больше 100 тыс долларов, собирая деньги на лечение рака

Как раскрыли аферу Аманды Райли из США по борьбе с раком

ТехИнсайдер
Сладость в радость Сладость в радость

Выбираем самый нежный и воздушный зефир

Лиза
6 молодых режиссеров с ярким авторским почерком 6 молодых режиссеров с ярким авторским почерком

Новые режиссерские имена и фигуры театра, за которыми интересно следить

Weekend
Страсть, близость и обязательства: что такое любовь Страсть, близость и обязательства: что такое любовь

Что такое любовь с точки зрения психологии и что под любовью подразумевают люди?

Forbes
Движение вверх Движение вверх

Краткая история лифтов

Men Today
5 способностей животных, которые недоступны людям 5 способностей животных, которые недоступны людям

Как было бы круто, если бы обладали этими способностями животных

Maxim
Кровать, которая не даст больному залежаться Кровать, которая не даст больному залежаться

«Папийон» налаживает серийное производство инновационных медицинских кроватей

Монокль
Бизнес с историей Бизнес с историей

Чем выгодны покупки инвесторами помещений в объектах культурного наследия

Ведомости
Как уборка, готовка и уход за детьми связаны с экономическим неравенством Как уборка, готовка и уход за детьми связаны с экономическим неравенством

Как неравенство в бытовых вопросах влияет на мировую экономику

Forbes
«Служебный роман» наоборот: как влюбить в себя начальника (профессионально, конечно!) «Служебный роман» наоборот: как влюбить в себя начальника (профессионально, конечно!)

Какими качествами обладает идеальный сотрудник?

Maxim
Жизнь после жизни: цветок и плод Жизнь после жизни: цветок и плод

Как на месте угасающего цветка начинает своё развитие плод

Наука и жизнь
Запаслись опционом Запаслись опционом

Мирные инициативы России и США: возвращение иностранного бизнеса в нашу страну

Ведомости
На седьмое небо за пиццей: удивительные факты о высотных вращающихся ресторанах На седьмое небо за пиццей: удивительные факты о высотных вращающихся ресторанах

Как работает это чудо строительной инженерии — высотные вращающиеся рестораны?

ТехИнсайдер
Наука в фантастике: эпизоды истории Наука в фантастике: эпизоды истории

Основы советской фантастики закладывались ещё до революции

Наука и жизнь
Кот, который ворует данные Кот, который ворует данные

Выявлен первый вирус для кражи данных с фото на устройствах Apple

Ведомости
Добро пожаловать к столу Добро пожаловать к столу

Рассказываем о застольных манерах и правилах хорошего тона в ресторанах

Grazia
Выцарапанное на Золотых воротах изображение назвали тамгой Андрея Боголюбского Выцарапанное на Золотых воротах изображение назвали тамгой Андрея Боголюбского

Что означает тамга, обнаруженная во Владимире на Золотых воротах

N+1
Надежда Васильева: Нельзя персонажей просто одевать в нарядные тряпки Надежда Васильева: Нельзя персонажей просто одевать в нарядные тряпки

Надежда Васильева о создании костюмов для современных сказок

Ведомости
Ни рук, ни ног — вообще ничего… Ни рук, ни ног — вообще ничего…

Что представляют собой змеи, чем они опасны и чем прекрасны?

Наука и жизнь
В поисках рифмы: каким получился музыкальный фильм про Пушкина с Юрой Борисовым В поисках рифмы: каким получился музыкальный фильм про Пушкина с Юрой Борисовым

Святослав Иванов рассказывает, каким получился байопик с Юрой Борисовым

Forbes
Отложи трубку! Отложи трубку!

Разбираемся, как перестать думать о бывшем и больше никогда ему не звонить

Лиза
Здоровый симбиоз: почему врачам и айтишникам важно работать в команде Здоровый симбиоз: почему врачам и айтишникам важно работать в команде

Что мешает медикам и «технарям» понять друг друга?

Forbes
Ко Дню влюбленных: оригинальные ромкомы и мелодрамы 2020-х Ко Дню влюбленных: оригинальные ромкомы и мелодрамы 2020-х

Оригинальные и нашумевшие романтические комедии и мелодрамы

СНОБ
Готовимся к посевному сезону: ученый рассказал, какие растения нужно сажать в феврале Готовимся к посевному сезону: ученый рассказал, какие растения нужно сажать в феврале

Какие культуры для посадки выбрать в зимой и как правильно подготовить почву

ТехИнсайдер
Открыть в приложении