• 3
  • +1
    48

389位科学家实现W玻色子质量最精确测量,登《科学》封面

澎湃新闻记者 王蕙蓉
2022-04-08 18:57
来源:澎湃新闻
科学湃 >
字号

4月7日,389位科学家共同完成了迄今为止对W玻色子质量的最精确测量,测量结果比标准模型预测值超出七个标准差,或将指向新物理学领域,研究成果登上《科学》(Science)封面。

相关论文登上《科学》(Science)封面

W玻色子发现于1983年,在标准模型中起着重要作用。标准模型也可称为粒子物理标准模型,在粒子物理学里,这是一套描述强力、弱力及电磁力这三种基本力及组成所有物质的基本粒子的理论。

W玻色子作为基本粒子,分为两种,带正电荷或负电荷。W玻色子与不带电的Z玻色子携带着弱核力,这是自然界四种基本力之一,弱核力控制了某些类型的放射性衰变,并在为太阳提供能量的核聚变中具有重要作用。

费米国家加速器实验室的对撞机探测器,图片来自费米国家加速器实验室

此次,美国能源部费米国家加速器实验室对撞机探测器(CDF)合作组的389位科学家,利用2002年到2011年期间CDF探测器的实验数据,对大约400万个W玻色子进行十余年研究,最终对W玻色子质量给出了迄今为止最精确的测量结果,这暗示着此前的标准模型可能存在缺陷。

标准模型理论预测W玻色子的质量约为803.57亿电子伏特。但最新测量结果比标准模型预测值超出七个标准差,达到80433.5兆电子伏特(MeV)。这一发现可能暗示着仍有新粒子未被发现,或存在其它尚未发现的物理奥秘。“如果得到证实,这显然意味着我们可以探索非常有趣的新物理。”马德里理论物理研究所的理论物理学家Sven Heinemeyer说道。

粒子物理学标准模型中的粒子,图片来自欧洲核子研究组织(CERN)

此次研究中,W玻色子质量的测量精度为0.01%,约为以往纪录的两倍。但来自欧洲核子研究组织(CERN)的大型强子对撞机ATLAS实验项目物理学家Guillaume Unal表示“希望看到另一项独立的测量来证实CDF合作组的测量结果。”

“众所周知,W玻色子质量很难测量,”大型强子对撞机(LHC)上底夸克探测器(LHCb)实验合作组成员、英国华威大学物理学家Mika Vesterinen表示这解释了为什么CDF合作组花了很长时间才完成这一分析,在实验结束10多年后才发表。

目前,ATLAS和LHCb的合作组成员已在改进对W玻色子质量的分析。欧洲核子研究中心的另一项CMS实验也可以测量粒子的大小。未来,这些测量将进一步检验CDF合作组的测量结果。

    责任编辑:李跃群
    澎湃新闻报料:021-962866
    澎湃新闻,未经授权不得转载
    +1
    48
    收藏
    我要举报
    评论(3)
    发表
    热评论
    拜得神多自有神保佑,现在游客也会捐功德了
    2021-12-20 ∙ 广西南宁
    1
    回复
    举报
      新评论
      拜得神多自有神保佑,现在游客也会捐功德了
      2021-12-20 ∙ 广西南宁
      1
      回复
      举报
        加载中
        • 美俄美乌元首通话
        • 以防长称哈马斯不放人将重启战争
        • 韩国破获网络性剥削案:234人受害
        • 人民币对美元中间价报7.1719,调贬9个基点
        • 美元兑日元直线拉升转涨,较日低反弹50余点
        • 中国内地动画导演、编剧、制作人,凭借哪吒1和2成为百亿票房导演
        • 李白的诗《题峰顶寺》中“恐惊天上人”的上一句

        扫码下载澎湃新闻客户端

        沪ICP备14003370号

        沪公网安备31010602000299号

        互联网新闻信息服务许可证:31120170006

        增值电信业务经营许可证:沪B2-2017116

        © 2014-2025 上海东方报业有限公司

        反馈