Bilim İnsanları Boson Sonucunun Yanlış Hesaplanmış Olduğunu Belirtiyorlar

Geçen yıl parçacık fiziğinde yeni bir bulgu bilim insanlarını hayrete düşürdü: Evrenin dört temel kuvvetinden birinden sorumlu temel bir parçacık tahmin edilenden daha ağırdı.

W bozonunun teorik ve deneysel kütleleri arasındaki bir tutarsızlığın keşfi, maddenin nasıl davrandığını açıklayan teorik plan olan Standart Model'in ötesinde yeni içgörüler vaat etti.

Şimdi bilim insanları, güncellenmiş bir teknik kullanarak aynı sayıları yeniden hesapladılar, bu kez parçacığın kütlesinin Standart Model'in tahminlerine çok yakın olduğunu keşfettiler.

Bu, mevcut parçacık fiziği teorimizi devrimci bir şekilde yeniden düşünmeye ihtiyacımız olmayabileceği anlamına gelse de biraz hayal kırıklığına uğramaktan kendimizi alamayız. Parçacık fiziğinin Standart Modeli, etrafımızdaki Evrenin varsayımsal bir yorumu olmaya devam ediyor, ancak şimdiye kadar, içinden geçirmeyi başardığımız bir dizi teste iyi dayandı. Aynı zamanda açıklanamayan boşluklar olduğunu biliyoruz: Standart Model, örneğin karanlık maddeyi ve hatta yerçekimini hesaba katmaz.

W bozonu doğrudan ölçülemezken, bozunurken salınan kütle ve enerji ölçülebilir. Parçaları bir araya getirmek, üzerinde düşünülmüş bir yaklaşım ve çarpışan parçacıkların nasıl bir arada durduğunu bilmek için sağlam bir başlangıç noktası gerektirir.

En son araştırma, CERN'deki Büyük Hadron Çarpıştırıcısında (LHC) ATLAS deneyinden elde edilen 2011 verilerini, süreçlerin daha iyi anlaşılmasına dayanan revize edilmiş bir istatistiksel yaklaşım kullanarak yeniden analiz etti.

Fotoğraf: W bozonu ölçümleri zamanla daha doğru hale geliyor. (ATLAS)

Araştırmacılar, yeni okumalarının öncekinden yüzde 16 daha kesin ve daha düşük bir belirsizlikle olduğunu söyleyerek ABD'nin Illinois eyaletinde şu anda kapalı olan Tevatron çarpıştırıcısının 2022 sonuçlarını sorguluyor.

Araştırmacılar, "Dedektörün anlaşılması ve üst kuark arka plan süreçlerinden gelen katkıların etkileri değişmese de, W bozon kütlesinin verilerden çıkarılmasına ilişkin istatistiksel çerçevede önemli ilerleme kaydedildi" diye yazıyor.

Bu yeni araştırma için ekip, W bozonunun daha hafif parçacıklara (elektronlar, müonlar ve nötrinolar) ayrıldığı parçacık çarpışma olaylarına odaklandı. 2017'de toplanan ek veriler, bulguların doğrulanmasına yardımcı oldu.

Bir parçacık sınıfı olarak, W bozonu gibi ayar bozonları, esas olarak diğer temel parçacıklar arasındaki etkileşimleri kolaylaştırır. Z bozonu ile birlikte W bozonu, radyoaktif bozunma ve nükleer füzyon gibi süreçlerde çok önemlidir.

CERN web sitesinde yeni bulguları detaylandıran bir makale okuyabilirsiniz.