Вопреки распространённому мнению, атомы и молекулы — не самые маленькие вещи в природе. Это звание принадлежит элементарным частицам: эти малыши не содержат в себе более мелких частиц и подчиняются законам отдельного раздела физики, посвящённого только им.
Среди них выделяется группа частиц, называемая бозонами. Они отвечают за взаимодействие других элементарных частиц между собой:
Например, w-бозон — это частица-посланник слабых ядерных сил. Он отвечает за ядерные процессы, которые заставляют солнце светить, а сложные частицы — распадаться.
После 10 лет тщательного анализа и изучения ученые из Национальной ускорительной лаборатории имени Ферми и Министерства энергетики США объявили, что им удалось добиться самого точного на сегодняшний день измерения массы W-бозона. Работа была поистине титаническая — необходимо было обработать данные за двадцать лет экспериментов.
Используя данные, собранные детектором в коллайдере лаборатории, ученые определили массу частицы с точностью 0,01% — это в два раза точнее, чем предыдущее лучшее измерение. Такая точность позволяет ученым проверить стандартную модель физики частиц — теоретическую основу, которая описывает природу на самом фундаментальном уровне.
Результат: новое значение массы демонстрирует противоречие со значением, которое ученые получают, используя экспериментальные и теоретические данные в контексте стандартной модели, — пишут учёные в своей статье.
Если разница между экспериментальным и ожидаемым значением появилась из-за новой частицы или межатомного взаимодействия, то велика вероятность, что это будет обнаружено в будущих экспериментах. И если данные подтвердятся другими исследованиями, то научному сообществу придётся усовершенствовать все свои расчёты и пересмотреть самые базовые положения физики частиц.