L’année dernière, une nouvelle découverte en physique des particules a surpris les scientifiques : une particule fondamentale responsable de l’une des quatre forces fondamentales de l’univers était plus lourde que prévu.

La découverte de l’écart entre les masses théoriques et expérimentales du boson W a promis de nouvelles perspectives au-delà du modèle standard, le modèle théorique qui décrit le comportement de la matière.

Maintenant, les scientifiques ont de nouveau exécuté les mêmes chiffres en utilisant une technologie mise à jour, découvrant cette fois que la masse de la particule correspond après tout étroitement aux prédictions du modèle standard.

Bien que cela signifie que nous n’avons peut-être pas besoin d’une refonte révolutionnaire de notre théorie actuelle de la physique des particules, nous ne pouvons pas nous empêcher d’être un peu déçus. Le modèle standard de la physique des particules reste une explication hypothétique de l’univers qui nous entoure, mais jusqu’à présent, il a assez bien résisté à la batterie de tests que nous avons pu effectuer. En même temps, nous savons qu’il existe des lacunes inexpliquées : le modèle standard n’explique pas la matière noire, par exemple, ni même la gravité.

Bien que le boson W ne puisse pas être mesuré directement, la masse et l’énergie libérées lors de sa désintégration le sont. Remonter les pièces nécessite une approche délibérée et un point de départ solide pour comprendre comment les particules en collision se tiennent ensemble.

Les dernières recherches ont réanalysé les données de 2011 de Atlas expérience au Grand collisionneur de hadrons (LHC) au CERN en Suisse, en utilisant une approche statistique révisée basée sur une meilleure compréhension des processus.

Les chercheurs affirment que leur nouvelle lecture est 16% plus précise que la précédente et a un niveau d’incertitude inférieur, ce qui remet en question les résultats de 2022 du collisionneur Tevatron, désormais fermé, dans l’État américain de l’Illinois.

« Bien que la compréhension du détecteur ainsi que les effets des contributions des processus électrofaibles et du fond de quark up restent inchangés, des progrès significatifs ont été réalisés dans le cadre statistique pour extraire la masse du boson W à partir des données », Il écrit Des chercheurs.

Pour cette nouvelle recherche, l’équipe s’est concentrée sur les événements de collision de particules où le boson W se désintègre en particules plus légères : électrons, muons et neutrinos. Des données supplémentaires recueillies en 2017 ont permis de valider les résultats.

Le Tevatron mesuré à 80,4335 GeV, une différence apparemment petite mais significative 80,357 GeV prédit par le modèle standard. La mesure la plus récente de la masse du boson W est de 80,360 GeV, ce qui la rapproche beaucoup plus de la masse théoriquement attendue.

en tant que classe de particules, mesure du boson Essentiellement comme le boson W, il facilite les interactions entre d’autres particules fondamentales. Avec le boson Z, le boson W est crucial dans des processus tels que la désintégration radioactive et la fusion nucléaire.

« Parce qu’il y a des neutrinos non détectés dans la désintégration de la particule, la mesure de la masse W est l’une des mesures les plus difficiles et les plus précises effectuées sur les collisionneurs de hadrons », Il dit Andreas Hooker, physicien des particules de l’équipe ATLAS au CERN.

« Cela nécessite un étalonnage très minutieux des énergies et des couples des particules mesurées, une évaluation minutieuse et un excellent contrôle des modèles d’incertitude. »

Il convient de garder à l’esprit qu’il ne s’agit pour le moment que d’un résultat préliminaire. D’autres tests sont actuellement en cours sur des données plus récentes. S’il s’avérait que le modèle standard manquait la masse du boson W, cela ferait allusion à des particules et des forces encore inconnues. Pour l’instant, la réputation de ce postulat de base semble assurée.

« Ce résultat mis à jour d’ATLAS fournit un test rigoureux et confirme la cohérence de notre compréhension théorique des interactions électrofaibles », Il dit talonneur.

Vous pouvez lire un article détaillé sur les nouvelles découvertes Site Internet du CERN.