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

Человеческий фактор Человеческий фактор

Как голландцы спасли свои каналы, а упавший самолет – целый район?

Вокруг света
Вернуть любовь Вернуть любовь

Как воспоминания о явных и скрытых конфликтах мешают нам любить себя и близких

Psychologies
Как справиться с депрессией без таблеток Как справиться с депрессией без таблеток

Как когнитивно-поведенческая терапия помогает справиться с депрессией

Psychologies
Эволюция Бриджит Джонс: путь от неловкой девушки до эмоционально зрелой женщины Эволюция Бриджит Джонс: путь от неловкой девушки до эмоционально зрелой женщины

За что мы так любим Бриджит Джонс? Разбираемся вместе с психологом

Psychologies
Вопрос-ответ Вопрос-ответ

Откуда взялась Луна, заразен ли рак и другие вопросы

Вокруг света
На пути к цветочному суверенитету На пути к цветочному суверенитету

«Горкунов» взял на себя миссию импортозамещения на рынке выращивания цветов

Монокль
Секреты счастливого брака Секреты счастливого брака

Советы, которые помогут сохранить гармонию в отношениях

Лиза
Машина для февраля Машина для февраля

Почем автомобили для российской зимы

Деньги
IT-разработка «внутри» или готовое решение: что выбрать IT-разработка «внутри» или готовое решение: что выбрать

Стоит ли IT-компании разрабатывать ПО с нуля или лучше купить готовое решение?

Inc.
Ирина Темичева. «Каждый день просыпаюсь с мыслью: «Я мама!» Ирина Темичева. «Каждый день просыпаюсь с мыслью: «Я мама!»

Вы можете быть израненным внутри, но казаться легкомысленным, веселым человеком

Караван историй
Фундамент будущего Фундамент будущего

Блиц-интервью с учеными, лидерами мнений в своей профессии

OK!
«Слон во Вселенной. 100 лет в поисках темной материи» «Слон во Вселенной. 100 лет в поисках темной материи»

Как дисковые галактики сохраняют устойчивость

N+1
Хронический стресс ухудшил слух мышей Хронический стресс ухудшил слух мышей

У мышей под действием хронического стресса ухудшился слух

N+1
Бродский и его окружение Бродский и его окружение

Размышляем о роли вина в жизни и поэзии Иосифа Бродского

РБК
Пушистые герои: реальные истории о кошках, которые спасли жизнь людям Пушистые герои: реальные истории о кошках, которые спасли жизнь людям

Реальные случаи, когда кошкам удалось спасти жизнь людям

ТехИнсайдер
Как модельер Эльза Скиапарелли совмещала удобный крой и эксцентричность Как модельер Эльза Скиапарелли совмещала удобный крой и эксцентричность

Эльза Скиапарелли привнесла в моду искусство

Forbes
Отели как лучше Отели как лучше

Об особенностях российского туристического бизнеса

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Каждому инвестору по башне Каждому инвестору по башне

Оператор башен «Билайна» ГК «Сервис-телеком» провела реорганизацию

Ведомости
«Наша цель — создание персональнои витрины для каждого клиента» «Наша цель — создание персональнои витрины для каждого клиента»

Динара Юнусова о том, как развивается сегмент финансовых маркетплейсов

Деньги
Курс капитана Курс капитана

Как живут капитаны круизных лайнеров

Men Today
2024-й в артефактах: самые любопытные открытия года 2024-й в артефактах: самые любопытные открытия года

Список археологических открытий 2024 года, которые привлекли внимание

Наука и жизнь
«Несвяточные рассказы» и смешной роман о непростом выборе «Несвяточные рассказы» и смешной роман о непростом выборе

Книги о волшебстве, мошенничестве, зороастрийской магии и Италии

Ведомости
Не могу дышать и двигаться: что такое сонный паралич и как от него избавиться Не могу дышать и двигаться: что такое сонный паралич и как от него избавиться

Что на самом деле чувствует человек в состоянии сонного паралича?

Forbes
Игра цвета Игра цвета

Гармоничный диалог жизни и искусства в проекте квартиры для молодого бизнесмена

RR Люкс.Личности.Бизнес.
Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами Японцы сделали роборуку с человеческими мышцами

Японские инженеры разработали биогибридную руку с человеческими мышцами

N+1
На низких оборотах. Причины повышенной утомляемости и как их устранить На низких оборотах. Причины повышенной утомляемости и как их устранить

Когда повышенная утомляемость сигнализирует о серьезных проблемах со здоровьем

Лиза
Дымзавесы и перцовый газ: как оборонка СССР создавала противоугонные системы Дымзавесы и перцовый газ: как оборонка СССР создавала противоугонные системы

Охранная система, которая работала по принципу газового оружия, существовала

ТехИнсайдер
Сладость в радость Сладость в радость

Выбираем самый нежный и воздушный зефир

Лиза
«Правда и вера светлее солнца» «Правда и вера светлее солнца»

Репортаж из Пскова об уникальной псковской иконе

Монокль
Как спастись от микропластика Как спастись от микропластика

Как сократить присутствие пластика в своей жизни?

Здоровье
Открыть в приложении