Η ακριβής μέτρηση της μάζας του μποζονίου W έδειξε ότι το σωματίδιο Higgs είναι ελαφρύτερο

Πηγή: Fermilab, 8 Ιανουαρίου 2007

Επιστήμονες από όλον τον κόσμο που συμμετέχουν σε πειράματα στον ανιχνευτή του επιταχυντή συγκρουόμενων δεσμών του Fermilab (CDF), ανήγγειλαν την ακριβέστερη μέτρηση που έγινε ποτέ της μάζας του μποζονίου W, του φορέα της ασθενούς πυρηνικής δύναμης και ενός βασικού σωματιδίου του καθιερωμένου μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής και των δυνάμεων.

Η νέα τιμή της μάζας του φορέα W οδηγεί σε μια νέα εκτίμηση για τη μάζα του μέχρι τώρα άγνωστου μποζονίου Higgs, που αναμένεται να είναι πιο ελαφρύ από όσο προηγουμένως προβλεπόταν, καθιστώντας σε γενικές γραμμές πιθανότερη την παρατήρηση αυτού του άπιαστου σωματιδίου στα πειράματα του Επιταχυντή Tevatron στο Fermilab, αλλά και στον Μεγάλο Επιταχυντή Συγκρουόμενων Αδρονίων (LHC) σε 2 ή 3 χρόνια.

Δεξιά: Fermilab

Επιβεβαιώνει δε ότι το σωματίδιο Higgs είναι ελαφρύ και μπορούμε τώρα να το βρούμε. Μετά από 10 χρόνια έρευνας του Higgs φαίνεται ότι υπάρχει πιθανότητα να καταλήξουμε σε κάποιο συμπέρασμα, είτε για να επιβεβαιώσουμε τελικά την ύπαρξη του ή να την αποκλείσουμε μια για πάντα.

Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Μοντέλο των Σωματιδίων και των Δυνάμεων, ο μηχανισμός Higgs δίνει τη μάζα στα σωματίδια. Μετρώντας τη μάζα του κορυφαίου κουάρκ και τη μάζα του μποζονίου W, οι επιστήμονες μπορούν να περιορίσουν το επιτρεπτό εύρος του αγνώστου μέχρι σήμερα μποζονίου Higgs.

Οι επιστήμονες που εργάζονται στον ανιχνευτή του CDF υπολόγισαν τη μάζα του μποζονίου W ότι είναι 80.413 +/- 48 MeV/c², με μια ακρίβεια 0,06%. Οι υπολογισμοί που βασίζονται στο Καθιερωμένο Μοντέλο συνδέουν κατά περίπλοκο τρόπο τις μάζες του μποζονίου W και του κουάρκ top (κορυφαίου), ένα σωματίδιο που ανακαλύφθηκε στο Fermilab το 1995, με τη μάζα του μποζονίου Higgs. Αν μετρηθούν με τη μεγαλύτερη ακρίβεια οι μάζες του μποζονίου W και του κουάρκ top, τότε οι φυσικοί μπορούν να περιορίσουν το εύρος που μπορούμε να βρούμε το Higgs, την ελλείπουσα βάση του καθιερωμένου προτύπου.

Συνδυάζοντας το αποτέλεσμα του CDF με άλλες μετρήσεις δίνουν μια μέση τιμή για τη μάζα του μποζονίου W 80.398 +/- 25 MeV/c².

Πριν από την ανακοίνωση του αποτελέσματος του CDF, το πείραμα ALEPH στο CERN είχε βρει την μέχρι χθες ακριβέστερη μέτρηση της μάζας του W.