Коллайдер раскрыл секрет, который может разрушить привычную физику
Исследования на закрытом коллайдере Tevatron привели к неожиданному результату: масса W-бозона — одной из ключевых частиц Стандартной модели — оказалась выше предсказанной. Это может означать, что фундаментальные законы природы куда сложнее, чем мы привыкли думать.
Результат, который изменил правила
Международная коллаборация CDF, в которую входят сотни учёных из 54 университетов, провела детальный анализ данных, собранных детектором CDF-II на коллайдере Tevatron (США). Сами эксперименты завершились ещё в 2011 году, но только сейчас удалось добиться беспрецедентной точности: расчёт массы W-бозона сделан с погрешностью менее 0,01%.
Масса W-бозона: почему это важно
W-бозоны — одни из носителей слабого взаимодействия, ответственного за ядерные превращения и радиоактивность. По расчётам CDF, масса этих частиц составляет 80433 МэВ/с², что на 76 МэВ выше предсказаний Стандартной модели (80357 МэВ/с²).
Это различие выходит за рамки статистической погрешности и достигает значимости в семь сигма — слишком серьёзно, чтобы считать случайностью.
Почему это открытие может изменить всё
Стандартная модель — краеугольный камень физики элементарных частиц, однако у неё есть пробелы. Она не объясняет природу тёмной материи, не учитывает гравитацию и многие другие явления. И если измерения CDF подтвердятся, это станет мощным сигналом о существовании новой физики — за пределами привычной теории.
Что будет дальше
Чтобы понять, с чем именно столкнулись физики, нужны новые данные. На помощь могут прийти будущие ускорители и коллайдеры, которые позволят наблюдать W-бозоны в других условиях. Это даст шанс не только проверить результат, но и возможно — открыть новый пласт устройства Вселенной.
Уточнения
Колла́йдер (англ. collider от collide - "сталкиваться") — ускоритель частиц на встречных пучках, предназначенный для изучения продуктов их соударений. Благодаря коллайдерам учёным удаётся придать элементарным частицам вещества высокую кинетическую энергию, направить их навстречу друг другу, чтобы произвести их столкновение.