В коллайдере, расположенном в Национальной лаборатории имени Ферми, ученые с помощью специальных детекторов фиксируют результаты столкновений встречных пучков частиц – протонов и антипротонов, в результате которых рождается множество других частиц, в числе которых могут быть и новые.
Рис. 1. Отклонение числа событий рождения
W-бозонов от предсказанного теорией.
Научная группа, работающая на одном из двух детекторов Теватрона, детекторе CDF, в апреле официально объявила, что в данных о столкновениях, в результате которых рождаются W-бозоны (частицы-переносчики слабого взаимодействия) и струи адронов (частиц, состоящих из кварков), они обнаружили неожиданный пик, не предсказанный общепринятой теорией – Стандартной моделью.
На графике соотношения количества событий, зафиксированных детектором, и массы, помимо пика, соответствующего W-бозону, они обнаружили еще один пик, соответствующий массе 140 гигаэлектронвольт на скорость света в квадрате (физики измеряют массы частиц в единицах энергии – электронвольтах – основываясь на знаменитой формуле Эйнштейна, E=mc2).
При этом статистическая значимость этих данных оказалась очень высокой – 3,2 сигма. Это значит, что случайно такое событие могло наблюдаться с вероятностью 1 к 1375. Вместе с тем, для того, чтобы говорить об открытии, физикам требуется получить значимость в 5 сигма. В конце мая CDF проверила этот эффект на большем количестве данных, в результате чего статистическая значимость эффекта статистическая значимость эффекта составила 4,8 сигма.
Однако теперь научная группа, работающая на детекторе D0 на Теватроне, заявила, что в процессе независимой проверки результатов CDF, загадочный эффект обнаружен не был.
Рис. 2. Данные детектора D0 по рождению W-бозонов и адронных струй, ожидаемый, но не обнаруженный пик обозначен пунктиром.
«Наши данные для столкновений, которые приводят к появлению W-бозонов и адронных струй находятся в согласии с предсказаниями Стандартной модели. Мы проверили около двух сотен триллионов столкновений частиц и не увидели того избытка, о котором сообщала CDF», – заявил представитель коллаборации D0 Дмитрий Денисов.
За последние 10 лет ученые из CDF и D0 опубликовали более 500 независимых измерений различных процессов в сфере физики частиц. Результаты сходились более чем на 99%, однако в редких случаях данные расходились.
Теперь, когда независимая проверка результата CDF выполнена, ученым предстоит выяснить причины расхождения результатов двух экспериментов.
Директор Лаборатории имени Ферми Пир Оддон (Pier Oddone) и участники обеих коллабораций согласились создать специальную группу, которая проведет анализ обеих экспериментов.
