예상치 못한 보손 측정은 물리학의 표준 모델을 위협합니다.

10년 간의 정확한 측정 끝에 과학자들은 목요일에 기본 입자인 W 보손 그것은 이론보다 훨씬 더 큰 질량을 가지고 있으며, 이는 우주가 어떻게 작동하는지에 대한 우리의 이해의 기초를 흔듭니다.

이러한 기초는 다음을 기반으로 합니다. 표준 양식 입자 물리학에서 과학자들이 우주의 기본 구성 요소와 이를 제어하는 ​​힘을 설명하는 데 가장 좋은 이론입니다.

W 보손은 소위 약한 힘을 지배합니다. 네 가지 기본 힘 자연, 따라서 표준 모델의 기둥.

그러나 새로운 검색 에 게시 됨 알고 그는 W Boson에 대한 보다 정확한 측정이 모델의 예측과 직접적으로 모순된다고 말했습니다.

이 연구를 주도한 듀크 대학의 물리학자인 Ashutosh Kotwal은 AFP에 “약 450조 개의 충돌 데이터 세트”에서 400만 후보 보존을 조사하는 데 10년에 걸쳐 400명 이상의 과학자가 걸렸다고 말했습니다.

연구를 위해 어지러운 속도로 입자를 함께 부수면서 발생한 이러한 충돌은 다음과 같은 방법으로 이루어졌습니다. 테바트론 충돌기 미국 일리노이주에서.

입자 가속기는 2009년까지 세계에서 가장 강력했습니다. 대형 강입자 충돌기 전망대로 유명한 제네바 인근 힉스 보존 몇 년 후.

Tevatron은 2011년에 작업을 중단했지만 Fermilab(CDF)의 Collider Detector 과학자들은 그 이후로 숫자를 계산하고 있습니다.

표준 모델의 기본 입자를 보여주는 다이어그램. (ScienceAlert)

모델의 ‘균열’

Large Hadron Collider에서 일하는 캠브리지 대학의 입자 물리학자인 Harry Cliff는 표준 모델이 “아마 가장 성공적인 과학 이론일 것”이라고 말했습니다.

“그것은 환상적으로 정확한 예측을 할 수 있다”고 그는 말했다. 그러나 이러한 예측이 잘못된 것으로 판명되면 모델을 수정할 수 있을 뿐만 아니라

클리프는 AFP와의 인터뷰에서 “카드로 만든 집과 같아서 한 장을 너무 잡아당기면 모든 것이 무너진다”고 말했다.

표준 모델에 문제가 없는 것은 아닙니다.

예를 들어 고려하지 않음 암흑 물질함께 암흑 에너지 그것은 우주의 95%를 구성한다고 믿어집니다. 그것은 또한 우주가 처음부터 존재할 필요가 없다고 말합니다. 왜냐하면 큰 폭발 스스로 소멸했어야 했다.

더욱이, 물리학자들은 모델에서 “최근에 일부 균열이 감지되었습니다”라고 첨부된 보고서에서 말했습니다. 알고 기사 – 상품.

Cotwal은 “표준 모델에 누락된 부분이 있다는 단서 프레임워크에서 우리는 또 다른 매우 중요하고 다소 실질적인 증거를 제공했습니다.”라고 말했습니다.

프랑스 CNRS 연구소의 물리학자이자 연구 책임자인 Jean Starck는 “이것은 데이터 분석의 주요 발견이거나 문제”라고 말하며 “향후 열띤 토론”을 예상합니다.

그는 AFP와의 인터뷰에서 “특별한 주장에는 특별한 증거가 필요하다”고 말했다.

‘큰 거래’

CDF 과학자들은 W 보존의 질량을 0.01%의 정확도로 결정했다고 밝혔습니다. 이는 이전 노력의 두 배입니다.

그들은 그것을 무게가 350kg(800파운드)과 40그램(1.5온스)인 고릴라와 비교했습니다.

그들은 보손이 시그마라고도 하는 7개의 표준 편차만큼 표준 모델의 예측과 다르다는 것을 발견했습니다.

클리프는 동전을 던진다면 “말도 안 되는 5시그마 결과가 나올 확률은 350만 분의 1”이라고 말했다.

그는 “이것이 실제이고 계산 방식에 대한 체계적인 편견이나 오해가 아닌 경우, 이것은 우리가 전에 발견하지 못한 새롭고 근본적인 요소가 우리 우주에 있다는 것을 의미하기 때문에 엄청난 일”이라고 말했다. .

“하지만 우리가 입자 물리학의 표준 모델을 깨뜨렸고 발견할 새로운 입자가 있는 것만큼 큰 것을 말하려는 경우 사람들에게 하나 이상의 실험에서 하나 이상의 측정이 필요할 것이라고 확신시킬 수 있습니다.”

CDF의 David Tupac 대변인은 “이제 이 문제를 추적하고 이 미스터리를 밝히는 것은 이론 물리학 커뮤니티와 기타 실험에 달려 있습니다.”라고 말했습니다.

그리고 10년의 측정 후에도 Kotwal은 아직 만들어지지 않았습니다.

“우리는 단서를 추적하고 그것을 뒤집지 않고 노력을 아끼지 않으므로 이것이 의미하는 바를 알아낼 것입니다.”

© AFP