Индикация на пиковите частици на нова основна мощност

"Bucking" в данните на Tevatron показва наличието на неизвестна частица или взаимодействие

Детектор на коларите (CDF) на Fermilab © CC-by-sa 3.0
чете на глас

Американските физици на частици са открили сигнал при оценката на данните за сблъсък, който изглежда не отговаря на никоя от известните частици или основни сили на нашия стандартен физически модел. С определена енергия детекторът за частици "Tevatron" регистрира около 250 пъти повече удари, отколкото трябва да бъде. Ако измерванията се окажат валидни, това може да се окаже едно от най-важните открития във физиката. Други физически екипи също искат да търсят загадъчния сигнал в своите данни за ускорителя.

Повече от 20 години физиците се сблъскват с частици в Теватронът на Фермилаб близо до Чикаго. По този начин протоните и техните античастици, антипротоните, се ускоряват до повече от сто милиарда електронни волта и след това се подават в обратна посока в „детектора на колайдера“ (CDF). Един от серията експерименти има за цел да създаде много тежка, краткотрайна частица, W бозон. Сега, няколко месеца преди възможен край на работата на ускорителя, изследователите можеха да направят неочаквана сензация в серията.

„Humpback“ в данните

При оценка на около 10 000 сблъсъка физиците се натъкнаха на странна „гърбица“ в данните: с енергията на сблъсъка от 140 гигаелектрон волта (GeV / c2) изглежда се създадоха повече електрони и муони. В крайна сметка детекторът наброяваше 253 повече от очакваното. „Пикът е излишък от събития на сблъсък на частици, които произвеждат W бозон“, обяснява изявлението на Fermilab. Такова натрупване на сблъсъци в регион обикновено показва наличието на частица. "Въпреки това, този пик се появява в масов регион, където не го очаквахме."

Разпределение на събития при анализиране на W + 2 струи в CDF. Червена линия: очакван курс според стандартния модел. черен: действителни данни. синя линия: Гаушево разпределение на Puntke от 144 GeCV / c2 © Fermilab

Върхът не отговаря на стандартния модел

Мистериозната гърбица не съвпада с никоя от известните или предсказани форми на частици или основни сили в стандартния модел. Първоначалната частица със 160 пъти по-голяма от масата на протона трябва да бъде или два пъти по-тежка от нормалния W бозон, или в противен случай е настъпило разпад на частици, което противоречи на известните закони. „Или това е, което смятаме, че знаем за този процес погрешно, или има съвсем нов ефект“, заяви говорителят на Фермилаб Джовани Пунзи.

"Никой не знае какво е", коментира Кристофър Хил от Фермилаб, който самият той не е участвал в експериментите. „Ако е истински, това би било най-значимото откритие във физиката през последните петдесет години.“ Всъщност вече има някои модели, които постулират съществуването на фундаментални взаимодействия извън познатите. Съществени доказателства за това, но все още нямаше. показ

Друга възможност би била една от основните теории да не е наред, което се използва във физиката на частиците, определя се така нареченият приземен спектър . Преди това се смяташе за надежден и добре разбран и представлява основата на почти всички изчисления и заключения от експериментите по физика на частици. "Ако поставим под въпрос тези инструменти, това би повлияло и на нашето разбиране за основните сили на природата, основата на нашата физика на частиците."

Фермилаб Жаба Вивиана Кавалиер на представянето на резултатите в сряда. Фермилаб

Грешка в изчислението възможна, но малко вероятна

Възможността за грешка в изчислението съществува, разбира се. Според изследователите обаче вероятността от статистически колебания е 1: 1, 375. Значението, което те определят след премахването на системните несигурности, е 3.2. От стойност на сигма 5 резултат сред физиците на частици официално се счита за откритие.

Физиците на Фермилаб сега искат да извършат анализа отново с поне два пъти по-голямо количество данни, за да видят дали „гърбицата“ ще бъде по-изразена или по-плоска. Други експерименти с ускорители, включително Големият адронен колайдер (LHC) в ЦЕРН близо до Женева, също ще търсят сигнал в 140 GeV / c2 в техните данни. Предварителните резултати са представени от изследователите на Fermilab в списанието "Physical Review Letters".

(Фермилаб, 08.04.2011 г. - НПО)