Масса W-бозона: пересмотреть картину мира
Многолетние исследования на коллайдере Теватрон (США) позволили определить точную массу W-бозонов. Эти результаты указывают на существование физики за пределами Стандартной модели.
Все во Вселенной состоит из элементарных частиц, создается и проявляется в результате их движения и взаимодействия. Разнообразие поведения и взаимодействия частиц рождается из их характеристик: заряда, массы, энергии и пр. Таким образом, понимание того, что происходит на квантовом уровне, дает самое глубокое и фундаментальное понимание устройства мира.
Современная картина квантового мира называется Стандартная модель физики элементарных частиц. Однако в этом пазле по-прежнему не хватает некоторых деталей. Так, выяснилось, что одна из частиц, W-бозон, существенно тяжелее, чем должна была быть, согласно Стандартной модели. Ученые обнаружили, что масса W-бозона составляет 80 443,5 мегаэлектронвольт. Это в 86 раз больше, чем у протона. W-бозон несет так называемое слабое взаимодействие, отвечающее за разные виды распада и превращения элементарных частиц друг в друга.
«Коллаборация CDF опубликовала анализ данных, который позволил уточнить массу заряженного векторного бозона — бозон, который ответственен за перенос фламповых взаимодействий. Выяснилось, что она расходится с тем, что представляется из других измерений на уровне выше 5 стандартных отклонений. Это можно считать аномалией, или отрытием — в любом случае, она вызвала волну интереса к этой проблеме. Возможно, это новая физика. Эти результаты будут еще смотреть, проверять, изучать».
«В 2022 отмечу результат, который имеет потенциал стать важным — измерение массы W-бозона, которое оказалось сильно отличающимся от предсказаний Стандартной модели. Стандартная модель — это такая совершенная теория, которая описывает все, что мы с вами видим вокруг нас.
Пока что никаких противоречий с экспериментальными данными у этой теории практически нет. Есть несколько мест, где имеются указания на противоречия, но их немного, и статистическая значимость их в большинстве случаев не очень высокая. Есть и такие, которые имеют статистическую значимость достаточную, чтобы волноваться, но их немного.
А данное измерение имеет очень большую статистическую значимость в расхождении между теорией и экспериментом. И вопрос состоит в том, что если это так, то можно говорить о том, что есть какая-то физика за рамками Стандартной модели, то есть, нашей стандартной теории. И тогда это будет чрезвычайно интересно. Но для того, чтобы это стало чрезвычайно интересным, нужно, чтобы, все-таки, это измерение, эта проблема была подтверждена в других экспериментах. Потому что на одном эксперименте трудно основывать серьезные выводы о том, что есть физика за рамками Стандартной модели. Тем более, что эксперимент очень сложный, не все там так однозначно в анализе, в общем, есть вопросы к этому результату».
