Новые данные позволили физикам произвести наиболее точное измерение массы W-бозона. После десятилетнего анализа физики смогли наиболее точно измерить массу W-бозона — это может изменить физику в том виде, в котором мы ее знаем. По словам авторов, их измерение очень отличается от прогнозов, основанных на Стандартной модели.

Стандартную модель физики элементарных частиц разработали в 1970-х годах: она объясняет, как взаимодействуют частицы и работают фундаментальные силы. Она охватывает не все — в ней не объясняется темная материя и даже гравитация. Но теперь авторы новой работы хорошо изучили W-бозон и хотят пересмотреть Общую модель.

Массу частицы можно рассчитать через ее отношение с другими частицами в Стандартной модели. Дальше эту предсказанную массу можно сопоставить с фактическими измерениями, которые сделали в коллайдере. Вышло так, что оба значения сильно расходятся, в случае с W-бозоном.

W-бозоны — это элементарные частицы, которые несут слабую силу, и влияют на ядерные процессы, например, те, что происходят на Солнце. Согласно Стандартной модели, их масса связана с массой бозона Хиггса и массой субатомной частицы — топ-кварка.

В новом исследовании почти 400 ученых в сотрудничестве с Fermilab (CDF) десять лет изучали 4,2 млн потенциальных кандидатов на W-бозоны. Их искали на основе данных за 26 лет работы коллайдера Tevatron. В результате команда смогла рассчитать массу W-бозона с точностью до 0,01%. По их расчетам, W-бозон имеет массу 80 433,5 мегаэлектронвольт (МэВ) с неопределенностью всего ± 9,4 МэВ. Это находится в пределах диапазона некоторых предыдущих измерений, но значительно больше предсказаний по Стандартной модели. Согласной ей масса составляет 80 357 МэВ, ± 6 МэВ.