據該實驗的參與者之一俄羅斯國立核研究大學基本粒子物理學教研室工程師迪米特里·克拉斯諾別夫切夫稱,所記錄的這一現象是非常罕見的物理過程,在20世紀60年代時的理論對此已有預測,然而現在這一髮現成為了這一所謂標準模型的另一個證明。
迪米特里·克拉斯諾別夫切夫解釋說:"對類似帶有關聯光子的Z-玻色子誕生這樣罕見物理過程的研究是高精度檢驗理論的重要工具。目前,我們的團隊沒有發現與理論預測值上的任何偏差,也就是說,我們再一次證明瞭標準模型。"
科學家們在研究帶有一個或者兩個關聯光子的Z-玻色子誕生過程時對物理過程的概率以及所記錄例子運動參數是通過前所未有的精度進行的測量。
"提高精度是檢驗所預測標準模型的重要一點。在我們的研究中,我們對可能間接出現在研究過程中的其他理論進行了限制。所建立的這種限制程序可以用簡單的一句話來進行描述,就是"如果這裡會出現甚麼,我們就會看到它",然而目前一切都與標準模型相符,所以我們只能設置限制,也因此我們還不能看到甚麼",該研究員說到。
1983年歐洲核子研究中心發現了被認為是四大基本相互作用之一弱相互作用(其他三個基本相互作用為:引力相互作用,電磁相互作用,強相互作用)的載體,也就是所謂的中間玻色子W±與Z。 W-玻色子與Z-玻色子必須在碰撞能量為540 GeV時通過質子與反質子的碰撞而誕生。由於中間玻色子的存活時間總共只有3Х10-25,所以只能根據其衰變產物記錄它們的誕生。
1982年,科學家們在30天的實驗中通過10億次質子-反質子的碰撞只成功記錄到6W玻色子。在1983年緊接著的實驗中發現了幾十字W-玻色子的誕生與衰變。此外還首次發現了13次Z-玻色子的誕生與衰變。卡洛·盧比亞與範德梅爾因這一成就而獲得了1984年的諾貝爾物理學獎。
標準模型 是一套向人類描述已知相互作用及粒子的一般理論。現代物理學的一個重要任務就是對其真實性進行實驗檢驗。目前科學家還未發現與這套理論預測有偏差,但是一些測量包含了很大的錯誤,而另一些測量是非常罕見的,所以可能還一直無法檢測到一些現象,其中包括超越標準模型之外的。
俄羅斯國立核研究大學研究員指出,對三玻色子誕生(Z-玻色子和兩個光子)過程的研究表明,大型強子對撞機中能量與累計光度將使得科學家們開始研究最罕見的過程並通過最精確的測量對標準模型的預測進行研究。
參與這項工作的科學家們分別來自俄羅斯國立核研究大學,美國能源部阿貢國家實驗室,美國杜克大學及美國南衛理公會大學。
歐洲核子研究中心的物理學家捕捉到帶有兩個光子的Z-玻色子
2016年7月4日, 19:39 (更新: 2021年12月21日, 16:25)
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關注
由俄羅斯國立核研究大學科學家等組成的國際物理學家團隊歷史上首次在歐洲核子研究中心大型強子對撞機ATLAS探測器上記錄了帶有兩個關聯光子的Z-玻色子的誕生,隨即玻色子衰變成電子,μ介子或者中微子。
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