Wボソンの質量の最も正確な測定値は標準模型から外れています

10年間の分析と複数の検証の後、CDF共同プロジェクトの研究者は フェルミ国立加速器研究所 （Fermilab）は、彼らが質量の最も正確な測定値を持っていると発表しました Wボソン、XNUMXつの基本的な物理的相互作用のうちのXNUMXつの担い手。 結果は、標準モデルを改善または拡張する必要があることを示唆しています。

私たちはXNUMXつの基本的な物理的相互作用を知っています： 重力, 弱点, 電磁 と 強い相互作用。 w-ボソン 弱い相互作用のキャリアです。 からのデータに基づく コライダー検出器 フェルミラボ（CDF）では、フェルミラボの科学者がWボソンの質量を0,01％の精度で決定しました。 測定は以前のXNUMX倍の精度です。 確立されると、科学者は新しい値を使用して標準モデルをテストしました。

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多数の修正と追加のチェックを行いました。 そうすることで、私たちは理解を深めることができます 粒子検出器 それ自体だけでなく、相互作用の理論的および実験的理解の進歩 Wボソン 他の粒子を考慮します。 最終的にすべての計算を行ったところ、標準模型の予測から外れていることがわかりました」と、計算を行ったグループを率いたデューク大学のAshutoshV.Kotwal氏は述べています。 CDF協力 zusammenarbeiten。

新しい測定値は、多くの点で以前の測定値と一致しています wボソン同意しますが、多くの点でそれらから逸脱しています。 したがって、さらなる調査が必要です。 これらは非常に興味深い結果ですが、それらを完全に説明するには、他の実験で確認する必要があります、とFermilabのアソシエイトディレクターであるJoeLykkenは述べています。

弱い相互作用のキャリアであるWボソンは、とりわけ、太陽を輝かせて粒子を崩壊させるプロセスに関与しています。 科学にとって非常に価値のあるフェルミラボ テバトロン加速器 1985年から2011年の間に収集された膨大な量のデータがあります。 CDF測定は、長年にわたって実施されてきました。 これらの測定結果は、詳細に分析する必要のあるデータに隠されていました。 私たちがついにそれらを手に入れたとき、私たちは驚きました、とオックスフォード大学の物理学者クリス・ヘイズは言います。

の質量 Wボソンは陽子の約80倍の大きさです 約80.000MeV/c2です。 フェルミラボの科学者たちは現在、この方法を指定しています。 彼らの仕事のおかげで、80±433 MeV/c9であることがわかりました。 この結果は、 4,2万Wボソンnフェルミ研究所で実施。

過去40年間、多くの加速器での実験により、 Wボソン 許可します。 これらは非常に困難で複雑な測定であり、絶えず改良されています。 私たちの仕事は何年も続いています。 最も正確な測定を行ったため、測定値と期待値の間に不一致があると結論付けることができました」と、イタリア国立核物理研究所のCDFコラボレーションスポークスマンGiogrioChiarelliは述べています。

の質量の最も正確な計算 Wボソン 標準模型に基づく-トップクォークの質量の測定に基づくものと ヒッグス粒子 -80±357MeV/c6の結果が得られます。 したがって、理論計算と実行された測定の違いは明らかです。 今、さらなる実験の著者と理論物理学者はそれらを説明しようとするべきです。 実験結果と理論計算の違いが新しい相互作用の存在によるものであり、これが唯一の可能性である場合、将来の実験でそれが明らかになるはずです。