10,6 тыс подписчиков
В ЦЕРН с рекордной точностью измерили силу, обеспечивающую стабильность атомов
ТАСС, 25 сентября. Российские физики в составе международной группы ученых, работающих с детектором ATLAS в составе Большого адронного коллайдера, впервые максимально точно измерили один из ключевых параметров Стандартной модели физики - постоянную связи для сильных ядерных взаимодействий. Она описывает активность взаимодействия частиц-глюонов с другими элементарными частицами, в результате которого формируются составные формы материи. Об этом в понедельник сообщила пресс-служба ЦЕРН.
"Константа связи для сильных ядерных взаимодействий является ключевым параметром Стандартной модели физики частиц, однако до настоящего времени погрешность при ее измерениях превышала один процент. Для сравнения, аналогичный параметр для слабых ядерных сил был известен с точностью, превышавшей одну часть на миллиард. Нам удалось повысить точность замеров этого параметра для сильных взаимодействий до 0,8%, что является большим достижением для БАК", - заявил научный сотрудник ЦЕРН Стефано Камарда, чьи слова приводит пресс-служба организации.
Камарда и его коллеги совершили это открытие в ходе анализа данных, полученных при помощи установки ATLAS в кольце Большого адронного коллайдера во время наблюдений за формированием Z-бозонов, одного из двух переносчиков слабых ядерных сил. Как правило, эти частицы возникают в кольце БАК в результате взаимной аннигиляции кварков внутри сталкивающихся протонов.
Данный процесс часто приводит не только к рождению Z-бозонов, но и к высвобождению глюонов, переносчиков сильных ядерных взаимодействий. Эти частицы "склеивают" кварки внутри составных элементарных частиц, в частности, протонов и нейтронов, и не дают им вырваться из ядра атома. Формирование кварков в процессе образования Z-бозонов особым образом влияет на траекторию движения этих частиц, что позволяет использовать их для оценки силы константы связи - той силы, с которой глюоны взаимодействуют с другими частицами.
Руководствуясь этими соображениями, Камарда и его коллеги проанализировали данные, которые были собраны ATLAS при наблюдениях за распадами свыше 15 млн Z-бозонов, возникших в кольце БАК при столкновениях пучков протонов. Ученые учли влияние всех возможных проявлений квантовой хромодинамики в процессе формирования и распада Z-бозонов, что позволило им максимально точно вычислить константу связи для сильных ядерных взаимодействий с точностью порядка 0,8%.
Полученное учеными значение (0,1183 плюс/минус 0,0009) в целом совпало с прошлыми теоретическими и практическими оценками этого параметра Стандартной модели, что еще раз говорит в пользу ее корректности. Новые данные с БАК, которые будут получены в ходе текущего цикла работы ускорителя, помогут дополнительно повысить точность замеров константы связи для сильных ядерных взаимодействий и сделать ее сопоставимой в этом отношении с другими параметрами, подытожили физики.
Фото: © KEYSTONE/Martial Trezzini
2 минуты
25 сентября 2023