Новости

Измерение «заряда» сил слабых ядерных взаимодействий одного протона сужает область поисков «новой физики»

Оборудование эксперимента Q-weak

В ходе проведения эксперимента Q-weak специалистами и учеными из Национальной лаборатории ускорителей имени Тмаса Джефферсона было получено самое точное на сегодняшний день смысл «заряда» сил слабых ядерных взаимодействий, самых слабых сил из четырех видов фундаментальных сил в природе. Отметим, что этот «заряд» был измерен по отношению к протону, однако полученные учеными результаты открывают массу новых возможностей для поисков новых элементарных частиц, существование которых выходит за пределы Стандартной Модели.

Силы слабых ядерных взаимодействий практически невозможно следить непосредственно, но их воздействие ощущается практически во всех окружающих нас вещах. Эти силы начинают цепочки реакций, которые приводят в поступок наше Солнце, они являются основой механизма ядерного распада, нагревающего основа Земли, и они позволяют медикам заглянуть вовнутрь нашего тела без необходимости хирургического вмешательства.

«Заряд» сил слабых ядерных взаимодействий протона в чем-то походит на более известный нам электрический заряд, благодаря которому протон способен участвовать в процессах электромагнитной природы. Эти два вида взаимодействия тесно связаны в рамках Стандартной модели, теории, которая описывает электромагнитные и слабые силы будто два различных вида проявления одной и той же силы, которая определяет взаимодействия между субатомными частицами.

Для того, чтоб измерить «слабый заряд» протона, интенсивный луч электронов был направлен на мишень, содержащую водород, охлажденный до жидкого состояния. Электроны, рассеянные этой целью, были пойманы специальным высокоточным прибором, какой измерял все их параметры, включая и курс движения. Ключевым моментом в данном случае являлась высокоточная поляризация электронного луча, все содержащиеся в нем электроны вращались строго в одном направлении. При этом, курс вращения электронов изменялось и регулировалось во времени также с высокой точностью.

Рекомендуем почитать :  Новая электростанция Копенгагена станет частью лыжного курорта

Зная точное смысл поляризации электронного луча, ученые получили возможность отфильтровать ненужные и выделить лишь самые мельчайшие отклонения, вызванные воздействием сил слабых ядерных взаимодействий. Для двух видов поляризации электронного луча этот эффект был измерен с точностью двух 10-миллионных частей.

Полученное смысл «слабого заряда» протона равно QWp=0.0719±0.0045, что целиком укладывается в рамки Стандартной Модели, и это подтверждает экспериментальным путем линия теоретических предсказаний, касающихся еще необнаруженных тяжелы частиц, поиски которых ведутся сейчас на Большом Адронном Коллайдере и других ускорителях частиц.

«Результаты эксперимента Q-weak являются еще одной подсказкой, указывающей курс пути поисков новых областей физики, лежащих покамест за гранью нашего понимания» — рассказывает Тимоти Дж. Халлмен (Timothy J. Hallman), заместитель директора научного управления американского Министерства Энергетики, — «Уже давным-давно существует ряд доказательств, что Стандартная Модель не обеспечивает полного описания всех наблюдаемых нами явлений природы, и любой подобный эксперимент приближает нас к обнаружению ответа на проблема почему так происходит?».

DailyTechInfo — Новости науки и технологий, новинки техники.

Добавить комментарий