對(duì)于一個(gè)W玻色子衰變成介子(紅線)和一個(gè)逃避檢測(cè)的中微子(粉色箭頭),CMMS候選碰撞事件。(圖片:中央研究中心/歐洲核研究所)
… 通信管理系統(tǒng) 歐洲核研究中心的實(shí)驗(yàn)是最新的一次 W玻色子 -一個(gè)基本粒子,連同 Z玻色子 ---------------------------------------------------------------------------
迄今為止在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上所做的最精確的W質(zhì)量測(cè)量,與來自 標(biāo)準(zhǔn)模型 除了前質(zhì)子-反質(zhì)子在CDF實(shí)驗(yàn)中的測(cè)量外 電子管 在費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室撞機(jī)。
在標(biāo)準(zhǔn)模型中,W質(zhì)量與統(tǒng)一電磁力和弱力的相互作用強(qiáng)度以及與 希格斯玻色子 以及 頂部夸克 ,將其價(jià)值限制在6兆伏的不確定性范圍內(nèi)的8.053億伏特。
從歐洲核研究中心發(fā)現(xiàn) 四十年前 ,W玻色子通過幾次對(duì)撞機(jī)的實(shí)驗(yàn),更精確地測(cè)量了它的質(zhì)量, 包括 地圖集 和 31-cb 在對(duì)撞機(jī)上。2022年,CDF實(shí)驗(yàn)測(cè)量到的其質(zhì)量的一個(gè)驚人的高值使微粒陷入 中年危機(jī) ”. The CdfW玻色子質(zhì)量 不確定度為9.4兆伏特,與標(biāo)準(zhǔn)模型預(yù)測(cè)和其他實(shí)驗(yàn)結(jié)果差異很大,需要進(jìn)行更多的研究。
在2023年, 地圖集 合作在2017年提供了第一個(gè)W波色子質(zhì)量測(cè)量, 釋放 基于對(duì)大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)第一次運(yùn)行中質(zhì)子-質(zhì)子碰撞數(shù)據(jù)重新分析的改進(jìn)測(cè)量。改進(jìn)的結(jié)果, 不確定性為15.9梅弗 ,列有所有以前的測(cè)量,除了CDF的測(cè)量,它仍然是迄今為止最精確的,以0.01%的精度。
在全球范圍內(nèi)進(jìn)行的移棲動(dòng)物試驗(yàn) 它的第一個(gè)W玻色子質(zhì)量測(cè)量。該結(jié)果的不確定度為9.9Mev,與CDF測(cè)量的精度相當(dāng),與以前所有的測(cè)量結(jié)果一致,除了CDF的結(jié)果。
"目前,對(duì)cms結(jié)果的等待已經(jīng)結(jié)束。在仔細(xì)分析了2016年收集到的數(shù)據(jù)并進(jìn)行了所有的交叉檢查之后,cmsW質(zhì)量測(cè)試結(jié)果已經(jīng)就緒。"這項(xiàng)分析是在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)第二運(yùn)行期的惡劣碰撞環(huán)境中首次嘗試測(cè)量W質(zhì)量。這個(gè)團(tuán)隊(duì)的所有辛勤工作都導(dǎo)致了一個(gè)非常精確的W質(zhì)量測(cè)量和最精確的測(cè)量在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)。"
"W質(zhì)量測(cè)量是非常具有挑戰(zhàn)性的,包括對(duì)W波色子的生產(chǎn)及其衰變?yōu)檩p子(這里是一個(gè)介子)和可以逃避檢測(cè)的中微子的微妙測(cè)量和理論建模,"即將到來的美國(guó)化學(xué)品管理系統(tǒng)發(fā)言人戈蒂埃·哈梅爾·德·蒙赫諾特解釋說。"通過利用cms探測(cè)器的能力,利用最新和最先進(jìn)的理論成分(其中一些是通過交叉檢查分析測(cè)試的),我們達(dá)到了這一創(chuàng)紀(jì)錄的精度水平。"
結(jié)果再次展示了大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)及其探測(cè)器的特殊性能,這些性能繼續(xù)推動(dòng)精確性的前沿,并將標(biāo)準(zhǔn)模型及其擴(kuò)展應(yīng)用于更嚴(yán)格的測(cè)試。進(jìn)一步的數(shù)據(jù)來自正在進(jìn)行的第三輪對(duì)撞機(jī)及其升級(jí), 高發(fā)光度 準(zhǔn)備進(jìn)一步推進(jìn)這條邊界。
多年來,世界各地的實(shí)驗(yàn)報(bào)告了對(duì)W波色子質(zhì)量的測(cè)量。該測(cè)量方法是迄今為止在大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)上進(jìn)行的最精確的測(cè)量方法,其精度與CDF測(cè)量方法相當(dāng)。(圖片:中央研究中心/歐洲核研究所)
