Hace una década, los físicos se preguntaban si el descubrimiento de los bosones de Higgs en el Gran Colisionador de Hadrones de Europa señalaría nuevas fronteras más allá.Modelo estándar de partículas subatómicas.Hasta ahora, ese no ha sido el caso. Sin embargo, las nuevas mediciones de diferentes tipos de conservación en diferentes colisionadores de partículas pueden ser la solución.
es el resultado de nuevos descubrimientos.Detector de colisiones de Fermilab, o CDF, es uno de los principales experimentos que utiliza el colisionador de partículas Tevatron en el Fermilab del Departamento de Energía de EE. UU. en Illinois.Todavía no es el momento de tirar los libros de texto de física, pero los científicos de todo el mundo se están rascando la cabeza ante el valor recientemente informado de la masa conservada W por el equipo de CDF.
Los bosones son partículas que transfieren fuerzas que transfieren cantidades discretas de energía entre partículas de materia.Por ejemplo, las fuerzas electromagnéticas se transmiten mediante una conservación conocida como fotón, mientras que la conservación de Higgs es responsable de transmitir la fuerza que le da a una partícula su masa.
El bosón W es responsable de:fuerza nuclear débil, implicado en la fusión nuclear así como en la desintegración radiactiva. Este es el proceso de hacer que el sol brille.La partícula fue descubierta hace décadas en el centro de investigación CERN en Europa, que ahora alberga el Gran Colisionador de Hadrones, cuya masa ha sido objeto de investigación desde entonces.
En términos generales, la conservación W es unas 80 veces más masiva que el protón.Pero no es suficiente “decir aproximadamente” a los físicos.Conocer el peso exacto de la conservación de W es un gran problema porque su valor se tiene en cuenta en las ecuaciones de ajuste fino entretejidas en el modelo estándar, una de las teorías científicas más exitosas.Esta teoría explica cómo se unen los átomos y las predicciones de la teoría, incluidas las predicciones sobre la existencia de partículas de Higgs, se han confirmado repetidamente.
Sin embargo, hay muchas cosas que el modelo estándar no puede tener en cuenta.Algunos grandes problemas tienen que ver con la naturaleza.materia oscuraYenergía oscura, juntos constituyen más del 95% del contenido cósmico.Las medidas opuestas al modelo estándar pueden indicar espacio para la revisión de la teoría.
Aquí es donde CDF lo encontró.publicado la semana pasada en la revista Science, adelante: los físicos analizaron grandes cantidades de datos recopilados en el Tevatron entre 1985 y 2011 y llegaron a una medición de masa con una precisión del 0,01%.Esto es el doble de preciso que las mejores mediciones anteriores.Fermilab dice que es equivalente a pesar un gorila de 800 libras dentro de 1,5 onzas.
El único problema es que un gorila de 800 libras parece tener tres cuartos de libra de sobrepeso.El valor esperado para la masa del bosón W fue de 80 357 megaelectronvoltios, o MeV más o menos 6 MeV.El valor de CDF es 80.433 MeV más o menos 9 MeV.
“Es increíble”, dijo Chris Hayes de la Universidad de Oxford, miembro del equipo de la FCD.dijo en el comunicado de prensa.
Los investigadores de la FCD dicen que sus hallazgos tienen un nivel de confianza de 7 Sigma.
Si el descubrimiento se mantiene, los físicos teóricos tendrán que dedicar su potencia de fuego a descubrir cómo explicar la discrepancia.Conservación demasiado voluminosa en materia oscura y energía oscura.Supersimetría y nueva disposición de partículas aún no descubiertas.
Pero es demasiado pronto para eso.Si bien el análisis estadístico suena impresionante, todavía existe la posibilidad de errar por el lado de las mediciones.Tal fue el caso de2011 afirma que los neutrinos pueden viajar más rápido que la luz.Cuando estos hallazgos se publicaron por primera vez, los investigadores afirmaron tener aproximadamente el mismo nivel de confianza que el equipo de la FCD afirma ahora.Sin embargo, luego de la revisión, los investigadores encontraron fallas en la configuración experimental, que incluyen:Cable de fibra óptica mal conectado.Los neutrinos más rápidos que la luz son en realidadno fue.
El subdirector de Fermilab, Joe Lykken, dijo que el estudio de CDF por sí solo podría no conducir a un replanteamiento completo del modelo estándar.“Este es un resultado interesante, pero necesitamos confirmar nuestras mediciones con otros experimentos antes de que puedan interpretarse por completo”, dijo.
El coportavoz de la CDF, David Toback, físico de la Universidad AM de Texas, dijo que los hallazgos recientemente informados representan una valiosa confirmación del modelo estándar, ya sea definitivo o no.
“Ahora la comunidad de física teórica y otros experimentos deben hacer un seguimiento de esto y desentrañar este misterio”, dijo.“Si la diferencia entre el valor experimental y el valor esperado se debe a algún tipo de nueva partícula o interacción subatómica, es una de las posibilidades y es probable que se descubra en futuros experimentos”.
Echa un vistazo a este hilo de Twitter para una conjetura informada.Físico de la Universidad de Durham Martin BauerEn cuanto a lo que significa el sobrepeso y la retención para el modelo estándar:
¡Buena pregunta!Supongamos que el efecto es real y no debido a algún error del sistema en el análisis (o predicción SM).¿Qué significa eso realmente en términos de nueva física?
(adivinar atención) 1/17 ?https://t.co/u6axpiHFsg
— Martín Bauer (@martinmbauer)8 de abril de 2022
Esta es una versión actualizada del informe publicado originalmente el .récord espacial.
Imagen principal: detector de colisiones de Fermilab con colisiones de partículas de alta energía registradas entre 1985 y 2011 (fuente:Fermilab a través del CERN)