Мир физики элементарных частиц гудит от новостей, что исследователи в единственной лаборатории физики элементарных частиц США, возможно, узнали необыкновенную частицу в отличие от любого замеченного прежде. Та возможность так мучает собранное освещение в Нью-Йорк Таймс. Но экспериментаторы, заставившие измерения предостеречь, что мнимый сигнал имел возможность также быть продуктом неопознанных погрешностей в их моделировании их поразительно сложного детектора частиц. Физики также испытали бы затруднения при объяснении, как они пропустили частицу прежде.
«Я частично удивлен, что [Нью-Йорк Таймс] написала об этом; это, должно быть, был медленный день новостей», говорит Роберт Розер, co-представитель бригады с 500 участниками, трудящейся с детектором частиц CDF в Ферми Национальная Лаборатория Акселератора (Fermilab) в Батавии, Иллинойс, сделавший наблюдение. Но, он говорит, возможно, что ученые видели новую частицу.
Результат прибывает из анализа CDF миллиардов протонов и антипротонов столкновений, произведенных коллайдером Фермилэба Tevatron. Согласно теории Эйнштейна относительности, энергия равняется массе, так, те богатые энергией столкновения могут взорвать в мимолетное существование громадные субатомные частицы, не замеченные в повседневном мире.
Физики тогда пробуют идентифицировать те частицы способом изучения комбинаций более – привычные частицы, в которые они распадаются.В этом случае экспериментаторы искали столкновения, произведшие частицу, названную бозоном W, взвешивающим приблизительно в 87 раза больше, чем протон и некая вторая частица, распадающаяся в два раствора удобрений частиц, названных «реактивными самолетами». Реактивный самолет появляется, когда столкновение выгоняет частицу, названную кварком.
Кварк не существует самостоятельно, но должен быть связан с другим кварком или антикварком. Так, энергичный кварк не так долго осталось ждать разрывает больше кварка и антикварков из вакуума пустынного места, и они мгновенно формируют частицы, названные мезонами, любой содержащий кварк и антикварк. От энергий и импульсов этих двух реактивных самолетов, исследователи могут вывести массу частицы, произведшей их.Перемещаясь через их эти, исследователи CDF занимаются 250 событиями, на которых реактивные самолеты, думается, прибывают из частицы, взвешивающей приблизительно в 160 раза больше, чем протон, отчеты бригады в газете, отправленной по почте день назад к серверу arXiv перед печатью и в диалоге сейчас в Fermilab.
Исследователи оценивают статистические возможности случайных реактивных самолетов или реактивных пар из вторых источников, создающих поддельный сигнал что сильный в одном в 1300. «Существует много шума тут», говорит Джозеф Ликкен, теоретик в Fermilab, не вовлеченный в работу. «Я забрал много вопросов в той прихожей».Так, в самом деле ли это – заключенная сделка? Не совсем говорит Ликкен. Анализ зависит критически от понимания физиков реактивных самолетов, которые являются сложными вещами.
К примеру, все изучение выросло из упрочнения узнать события, создающие два бозона W, и один из бозонов создаёт реактивную пару. Так, исследователь должен быть вполне уверен, что они не приняли те два события W за, содержащие новую частицу. «Настоящий вопрос пребывает в том, как превосходно делают мы понимаем, что [фон], не только теоретически, но и с позиций того, как это покажется в датчике», говорит Ликкен.Для возможности избежать уведомления до сих пор новая частица должна была бы также иметь кое-какие необыкновенные изюминки.
К примеру, исследователи CDF ищут в далеком прошлом разыскиваемый бозон Хиггса, ключ к пониманию физиков массы, способом поиска событий, на которых это производится вместе с бозоном W и позже распадается в два реактивных самолета, в частности вызванные частицами, названными нижним кварком. Те более очищенные разбирают, не видели гипотетической новой частицы, так по некоторым причинам она не должна распадаться в нижний кварк. Совсем правильно так же гипотетическая частица напоминает легче W бозон в его способности распасться в два реактивных самолета.
Но это очевидно не распадается вторыми способами, которыми распадается бозон W, или это было бы замечено в далеком прошлом.Но, физики говорят, что нет никакой причины думать, что совсем новый тип частицы не будет иметь необыкновенных изюминок, говорит Ликкен. И они ожидают, что мнимый сигнал будет обоснован или исключен в стремительном порядке. Исходя из этого экспериментаторы CDF не так продолжительно осталось ожидать проанализируют другую половину данных, которые они собрали до сих пор.
Больше доказательств прибудет из другого огромного детектора частиц Тевэтрона, D0, генерировавшего набор данных, столь же большой как CDF’s. Если частица в самом деле в том месте, D0 обязан видеть его, также.
Если бы сигнал имеется экспонатом способа, которым CDF разбирает реактивные самолеты, то D0 ничего, быть может, не видел бы. «Мы понимаем, что все обращаются к нам», говорит Дмитрий Денисов, физик в Fermilab и co-представитель бригады D0. «Мы сохраняем веру, что в течение нескольких недель Вы будете покупать известие от нас».