La medida más precisa de la masa del bosón W se desvía del modelo estándar

Después de 10 años de análisis y múltiples validaciones, investigadores del proyecto colaborativo FCD liderado por el Laboratorio Nacional de Aceleradores Fermi (Fermilab) anunció que tiene las medidas más precisas de la masa del bosones W, el portador de una de las cuatro interacciones físicas fundamentales. Los resultados sugieren que el modelo estándar debe mejorarse o ampliarse.

Conocemos las cuatro interacciones físicas básicas: Gravedad, debilidad, electromagnético y interacción fuerte. La W-Bosón es el portador de la interacción débil. Basado en datos de Detector colisionador en Fermilab (CDF), los científicos de Fermilab han determinado la masa del bosón W con una precisión del 0,01 %. La medición es el doble de precisa que antes. Una vez establecido, los científicos utilizaron el nuevo valor para probar el modelo estándar.

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Hemos realizado una gran cantidad de correcciones y comprobaciones adicionales. Al hacerlo, tenemos nuestra mejor comprensión de la detector de partículas así como avances en la comprensión teórica y experimental de la interacción de los bosones W con otras partículas consideradas. Cuando finalmente hicimos todos los cálculos, descubrimos que se desviaban de las predicciones del modelo estándar", dice Ashutosh V. Kotwal de la Universidad de Duke, quien dirigió el grupo que realizó los cálculos. Es uno de los 400 científicos que trabajan en el marco de Cooperación FCD trabajar juntos.

Las nuevas medidas concuerdan en muchos aspectos con las medidas anteriores. bosón westán de acuerdo, pero se desvían de ellos en varios aspectos. Por lo tanto, se requieren más investigaciones. Estos son resultados muy intrigantes, pero deben ser confirmados por otros experimentos para explicarlos completamente, dice el director asociado de Fermilab, Joe Lykken.

El bosón W, un portador de la interacción débil, es responsable, entre otras cosas, de los procesos que hacen que el sol brille y que las partículas se desintegren. El Fermilab, muy valioso para la ciencia acelerador tevatrón tiene una enorme cantidad de datos recopilados entre 1985 y 2011. Las mediciones de CDF se han llevado a cabo durante muchos años. Los resultados de estas mediciones quedaron ocultos en los datos que debían analizarse en detalle. Cuando finalmente los conseguimos, nos quedamos asombrados, dice Chris Hays, físico de la Universidad de Oxford.

la masa de El bosón W es unas 80 veces más grande que el protón. y es de unos 80.000 MeV/c2. Los científicos de Fermilab ahora han especificado el método. Gracias a su trabajo, ahora sabemos que es de 80 ± 433 MeV/c9. Este resultado se basa en la investigación de 4,2 millones de bosones Wn llevado a cabo en Fermilab.

Durante los últimos 40 años, los experimentos en numerosos aceleradores han permitido estudiar la bosones W permite. Estas son medidas muy difíciles y complejas que se refinan constantemente. Nuestro trabajo ha durado muchos años. Hicimos las mediciones más precisas, por lo que pudimos concluir que existe una discrepancia entre el valor medido y el esperado", dice el portavoz de colaboración de CDF, Giogrio Chiarelli, del Instituto Nacional de Física Nuclear de Italia.

El cálculo más preciso de la masa del bosones W basados ​​en el Modelo Estándar - aquellos basados ​​en mediciones de las masas del quark top y el bosones de higgs - da un resultado de 80 357 ± 6 MeV/c2. Por lo que la diferencia entre los cálculos teóricos y las medidas realizadas es evidente. Ahora los autores de más experimentos y los físicos teóricos deberían tratar de explicarlos. Si la diferencia entre los resultados experimentales y los cálculos teóricos se debe a la presencia de una nueva interacción, y esta es solo una posibilidad, los experimentos futuros deberían revelarlo.