Les scientifiques ont été secoués l'an dernier par une découverte surprenante en physique des particules : une particule élémentaire responsable de l'une des quatre forces fondamentales de l'univers s'est avérée plus lourde que prévu. un nouvel écart a été détecté entre les masses théoriques et expérimentales du boson W. des informations sont présentées.
Prédictions du modèle standard
Maintenant, lorsque les mêmes calculs sont effectués à nouveau en utilisant une méthodologie améliorée, les scientifiques ont découvert que la masse de la particule correspondait en fait étroitement aux prédictions du modèle standard.
Bien que cela suggère qu'il ne soit pas nécessaire de repenser radicalement notre compréhension actuelle de la physique des particules, nous ne pouvons nous empêcher d'être un peu déçus. S'il n'existe encore qu'une description spéculative de l'Univers qui nous entoure, le Modèle standard de la physique des particules a jusqu'à présent bien résisté à la batterie de tests auxquels nous avons pu le soumettre. Nous sommes également conscients des questions sans réponse. Par exemple, la gravité et la matière noire ne sont pas incluses dans le modèle standard.
Énergie libérée lors de la désintégration du boson W
La masse et l'énergie émises lors de la désintégration du boson W peuvent être mesurées, même si le boson W lui-même ne peut pas être mesuré. Remonter le puzzle nécessite une réflexion approfondie et une solide compréhension de la façon dont les particules en collision s'assemblent.
En utilisant une méthodologie statistique révisée basée sur une meilleure connaissance des processus, l'étude la plus récente a réanalysé les données de 2011 de l'expérience ATLAS au Large Hadron Collider (LHC) au CERN en Suisse.
Les résultats de l'expérience de 2022 au collisionneur Tevatron, désormais fermé, dans l'Illinois, aux États-Unis, sont contestés par des chercheurs qui affirment que leurs nouvelles lectures sont 16% plus précises que les précédentes et ont un degré d'incertitude inférieur.
Les chercheurs notent que "des progrès significatifs ont été réalisés dans le cadre statistique pour dériver la masse du boson W à partir des données, bien que notre compréhension du détecteur et des effets des contributions des processus de fond électrofaibles et du quark top n'ait pas changé".
Dans cette nouvelle étude, l'équipe s'est concentrée sur les collisions de particules, où le boson W se dissocie en particules plus légères d'électrons, de muons et de neutrinos. Les résultats ont été confirmés par davantage de données collectées en 2017.
La différence apparemment insignifiante mais significative entre les 80.357 80.4335 gigaélectronvolts prédits par le modèle standard et la mesure effectuée par le Tevatron était de 80.360 gigaélectronvolts. La dernière mesure de masse du boson W est de XNUMX XNUMX gigaélectronvolts, nettement plus proche de la masse théoriquement prédite.
Les bosons d'affichage, tels que le boson W, constituent une famille de particules qui soutiennent fondamentalement les interactions entre d'autres particules élémentaires. Le boson W, avec le boson Z, joue un rôle clé dans des processus tels que la désintégration radioactive et la fusion nucléaire.
Selon Andreas Hoecker, physicien des particules de l'équipe ATLAS au laboratoire du CERN, la mesure de la masse W est l'une des mesures de précision les plus difficiles à effectuer dans les collisionneurs de hadrons, en raison d'un neutrino non détecté dans la fragmentation de la particule.
"Cela nécessite une attention particulière et un excellent contrôle des incertitudes de modélisation, ainsi qu'un étalonnage extrêmement précis des énergies et des impulsions mesurées des particules."
Il est important de garder à l'esprit qu'il ne s'agit encore que d'une constatation préliminaire. D'autres expériences sont actuellement menées sur des données plus récentes. Si la masse du boson W prédite par le modèle standard s'avère incorrecte, cela pourrait indiquer la présence de particules et de forces encore non identifiées. Cependant, la réputation de cette théorie de base semble sûre pour l'instant.
Selon Hoecker, "Ce nouveau résultat d'ATLAS teste et valide rigoureusement la cohérence de notre compréhension théorique des interactions électrofaibles."
Source : sciencealert.com/
📩 10/04/2023 21:34