Physiker lokalisieren Elementarteilchen, führende Weg zum Higgs
Physiker am Fermilab in Chicago haben die Messung eines subatomaren Teilchen, genannt das W-Boson verbessert. Ihr Ergebnis wird nicht nur helfen, besser zu verstehen, exotische Teilchen Physiker; es verengt auch die Palette der möglichen Energien W es auffälliger Cousine das Higgs-Boson, nannte die "God Particle" in den Medien.
Um ihre neuen und verbesserten Wert für die W-Boson Masse, Physiker bei der Arbeit auf das CDF (Collider Detektor am Fermilab) Experiment zu erhalten analysierten Daten von Hunderten von Billionen von Teilchenkollisionen im Inneren der Tevatron am Fermilab ein Teilchenbeschleuniger. Das Tevatron nicht mehr spielt Pingpong mit Partikeln — es heruntergefahren endgültig letzten Herbst – aber dieser Fundus an Daten wurden gesammelt, in den vier Jahren kurz vor seiner Pensionierung.
Das CDF-Team angekündigt, die neue Ergebnisse bei einem Seminar heute Morgen (23. Februar). Es stellt sich heraus, das W-Boson hat eine Energie (auch Äquivalent zur Masse) von 80,387 Milliarden Elektronenvolt oder Giga-Elektronenvolt (GeV), plus oder minus 19 Millionen Elektronenvolt – ein schmaler Fehlerspanne als vorher vorhanden war. (Zum Vergleich: ein Proton hat eine Masse von etwa 0.938 GeV). Die neue Ebene der Sicherheit reduziert die obere Grenze der Higgs-Masse von 161 bis 145 GeV GeV. [Galerie: Suche nach dem Higgs-Boson]
Sprecher Rob Roser erklärt, wie sein Team Teilchenkollisionen in harten Zahlen übersetzt.
"In unserer Welt kollidieren wir Protonen und Antiprotonen zusammen, das heißt, wir sind drei Kollision Quarks im Inneren der Protonen mit drei Anti-Quarks [innerhalb der Antiprotonen], und manchmal macht dies ein W-Boson" Roser sagte LiveScience. Quarks sind die Bausteine von Protonen und Anti-Quarks sind ihre Antimaterie-Entsprechungen.
Jedoch wenn die drei Quarks kollidieren mit den drei Anti-Quarks, nur zwei der Partikel — diejenigen vor, so zu sprechen – eigentlich bash zusammen, und so Wissenschaftler wissen nicht, die ganze Geschichte wie die Kollision Energie verteilt wurde. Roser, um dieses Problem zu umgehen, sagte er und seine Kollegen müssen die Ergebnisse von Billionen von Proton-Antiproton Bombardierungen im Durchschnitt, und wählen Sie die beste W Boson Produktion Veranstaltungen aus dem Kreis der Partie. Dann vergleichen sie diese Ereignisse computersimulierte Vorlagen wie die W Masse aussehen könnte. "Wir sehen, welche am besten passt."
Roser, sagte, dass die Kenntnis der Mass des W-Bosons eine wichtige Zahl in das Standard-Modell – der Körper von Gesetzen, die die Dynamik zwischen subatomaren Teilchen beschreibt. "Es wird überall verwendet in Bezug auf Berechnungen," sagte Roser. Wenn Physiker versuchen, das Wesen der Supersymmetrie verstehen, beweisen die Existenz eines Teilchens, das Z-Boson genannt oder Teilchenwechselwirkungen zu berechnen, rufen sie die Masse von W.
Supersymmetrie deutet darauf hin, dass neben allen bekannten Teilchen, supersymmetrischen Partner Teilchen existieren. Genannt "Sparticles", diese unterscheiden sich von ihrer "normalen" Partner von einer halben Einheit von Spin, eines der grundlegenden Merkmale der Elementarteilchen. [Die coolsten kleine Partikel in der Natur]
"Dies ist ein wichtiges Stück des Puzzles und wir wissen es besser als wir es jemals gekannt habe", sagte er.
Die Masse des W-Bosons eignet sich durch seine besondere Beziehung zu dem schwer fassbaren Higgs-Teilchen. Die Massen von dem W-Boson, Higgs-Boson und das sogenannte Top-Quark, eine der sechs Geschmacksrichtungen von Quarks, haben eine "lineare Beziehung," Roser erklärt; Wissen um den genauen Wert von jeweils zwei von ihnen bedeutet, dass Sie den Wert des dritten berechnen können. Die Masse des Top-Quarks ist innerhalb einer Fehlerquote von 1 Prozent bekannt, und die neue Verbesserung bei der Messung der Masse des W-Boson hat daher den Bereich möglicher Werte der Masse des Higgs verschärft.
Die "God Particle" ist auch bekannt als das Higgs-Boson gedacht, um ein Feld zu erzeugen, die Raum durchdringt und durchdringt alle Materie im Universum mit Masse. Physiker sind dicht auf seinen Fersen am CERN-Labor in der Schweiz, aber es hat nicht noch positiv identifiziert. Das CDF-Team werden die Ergebnisse der eigenen direkte Suche nach dem Higgs-Teilchen in zwei Wochen bekannt geben.
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