Во время Интернациональной конференции по физике больших энергий (ICHEP 2020) коллаборация ATLAS представила 1-ое наблюдение столкновений фотонов, порождающих пары W-бозонов, простых частиц, несущих слабенькую силу, одну из 4 базовых сил.
Итог показывает новейший метод использования БАК, а конкретно в качестве коллайдера фотонов больших энергий, конкретно исследующего электрослабые взаимодействия. Это подтверждает одно из главных пророчеств электрослабой теории – что носители силы могут вести взаимодействие меж собой – и предоставляет новейшие методы ее исследования.
Согласно законам традиционной электродинамики, два пересекающихся световых луча не должны отклонять, всасывать либо нарушать друг дружку. Но эффекты квантовой электродинамики (КЭД), теории, объясняющей, как ведут взаимодействие свет и материя, допускают взаимодействие меж фотонами.
Вправду, это не 1-ый вариант, когда фотоны, взаимодействующие при больших энергиях, изучаются на БАК. К примеру, «рассеяние» света, когда пара фотонов ведет взаимодействие, производя другую пару фотонов, является одним из наистарейших пророчеств КЭД.
1-ое прямое подтверждение рассеяния света было сообщено ATLAS в 2017 году, в каком использовались мощные электромагнитные поля, окружающие ионы свинца. В 2019 и 2020 годах ATLAS добавочно исследовал этот процесс, измерив его характеристики.
Новейший итог, представленный на конференции, чувствителен к другому редчайшему явлению, в каком два фотона ведут взаимодействие с образованием 2-ух W-бозонов с обратным электронным зарядом средством (посреди остального) взаимодействия 4 носителей силы.
Квазиреальные фотоны протонных пучков рассеиваются друг от друга, образуя пару W-бозонов. О первом исследовании этого явления ранее сказали ATLAS и CMS в 2016 году на базе данных, записанных во время пуска 1 на БАК, но для его конкретного наблюдения потребовался больший набор данных.
Смотрите такжеНовости вузов Рф
НИТУ «МИСиС» и Институт Неаполя откроют лабораторию новейших технологий для сенсоров ЦЕРН
9.08.2020Оптика и фотоника
Новейший класс лазеров нарушает законы физики света
8.08.2020
Наблюдение было получено с весьма весомым статистическим доказательством 8,4 обычных отклонений, что соответствует ничтожно малой вероятности того, что оно соединено со статистическими колебаниями. Физики ATLAS употребляли существенно больший набор данных, приобретенный во время прогона 2, четырехлетнего сбора данных на БАК, который закончился в 2018 году, и разработали личный способ анализа.
Из-за нрава процесса взаимодействия единственные треки частиц, видимые в центральном сенсоре, – это продукты распада 2-ух W-бозонов, электрона и мюона с обратным электронным зарядом.
Пары W-бозонов также могут быть конкретно образованы из взаимодействий меж кварками и глюонами в сталкивающихся протонах существенно почаще, чем из фотон-фотонных взаимодействий, но они сопровождаются доп треками из действий мощного взаимодействия. Это значит, что физикам ATLAS пришлось кропотливо распутывать следы столкновений, чтоб следить это редчайшее явление.
«Это наблюдение открывает новейший нюанс экспериментальных исследовательских работ на БАК с внедрением фотонов в начальном состоянии», – произнес Карл Якобс, представитель коллаборации ATLAS.
Новейший итог подтверждает одно из главных пророчеств электрослабой теории, а конкретно, что, кроме взаимодействия с обыкновенными частичками материи, носители силы, также известные как калибровочные бозоны, – W-бозоны, Z-бозон и фотон – также ведут взаимодействие вместе.
Столкновения фотонов предоставят новейший метод проверить Обычную модель и изучить новейшую физику, которая нужна для наилучшего осознания Вселенной.
Источник: