Новости науки. Зоопарк элементарных частиц обширен и разнообразен. Совокупность известных на сегодняшний день мельчайших кирпичиков материи описывается Стандартной моделью элементарных частиц - одной из самых успешных физических теорий, предсказывающей количество частиц, их массы и взаимодействия между ними.
Если попытаться вкратце её описать, то можно выделить два основных вида частиц. К первому типу относятся фермионы, в число которых входят шесть кварков и шесть лептонов. Из них состоит вся известная нам материя. Второй тип - бозоны, являющиеся переносчиками взаимодействий между фермионами. На каждое из известных фундаментальных взаимодействий природы приходится один или несколько бозонов: за электромагнитное отвечают фотоны, за гравитацию - гипотетические гравитоны, за сильное взаимодействие - восемь глюонов, и за слабое - W и Z бозоны. Есть ещё знаменитый бозон Хиггса, стоящий особняком и наделяющий остальные частицы массой. Параметры всех частиц (массы, заряды и прочие свойства) с очень высокой точностью предсказываются методами Стандартной модели.
Хотя Стандартная модель уже и не претендует на звание полной теории, описывающей природу, она всё ещё остаётся одним из лучших имеющихся у ученых инструментов. Поэтому физики постоянно пытаются измерить параметры различных частиц со всё более высокой точностью, чтобы проверить предсказания модели и внести в неё необходимые корректировки.
Новым таким измерением поделилась международная группа из около 400 ученых. В этот раз они с помощью американского коллайдера в Фермилаб измерили значение массы W-бозона, переносящего слабое взаимодействие (частица сама по себе весьма тяжелая, чем и объясняется "слабость" слабого взаимодействия). Им удалось сделать это с точностью, на порядок превосходящей предыдущие попытки. С удивлением ШОК СЕНСАЦИЯ физики обнаружили, что масса бозона оказалась значительно выше, чем предсказывает Стандартная модель - на целых 0.1%!
Может показаться, что это совсем незначительная величина, но это не так. Ещё раз повторим, что предсказания Стандартной модели чрезвычайно точны и отклонение в 0.1% весьма существенно и может поставить под сомнения самые основы теории. По словам авторов измеренное отклонение массы скорее всего свидетельствует о наличии ещё неизвестных частиц, каким-то образом медиирующих процессы слабого взаимодействия.
Статья опубликована в Science 7 апреля 2022 года.
#news