이미지 크레디트 : 버클리 랩
미스터리가 전개됨에 따라 음모가 두꺼워지는 경우, 아 원자 입자는 아직 발견되지 않았지만 iggs 스 보손은 더 무겁게되었습니다. 2004 년 6 월 10 일자에 발표 된 과학 저널 Nature에 보낸 Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)의 Tevatron Accelerator에서 일하는 과학자들의 국제 협력은 최고 질량에 대한 가장 정확한 측정 결과를보고합니다. 쿼크? 발견 된 아 원자 입자? 그리고 이것은 오랫동안 가정되었지만 여전히 탐지되지 않은 iggs 스 보손에 대한 상향 조정이 필요합니다.
미국 에너지 부의 Lawrence Berkeley National Laboratory (Berkeley)의 물리학 자 Ron Madaras는“우리가보고 한 최고 쿼크 질량이 이전에 측정 된 것보다 약간 높기 때문에 Higgs 질량의 값이 가장 높을 가능성이 높다는 것을 의미합니다. Tevatron의 D-Zero 실험에 대한 현지 참여를 책임지는 Lab). "가장 가능성이 높은 Higgs 질량이 96에서 117 GeV / c2로 증가했습니다"? GeV / c2는 일반적인 입자 물리 질량 단위입니다. 양성자의 질량은 약 1 GeV / c2? "이것은 현재 실험의 민감도를 넘어서지 만 CERN에 구축 된 Large Hadron Collider의 향후 실험에서 발견 될 가능성이 매우 높습니다."
iggs 스 보손은 1970 년대 이후 기본 물리학을 설명하는 데 사용 된 이론 인 입자 및 필드의 표준 모델에서 누락 된 링크라고 불 렸습니다. 1995 년 이전에는 쿼크가 사라졌지 만, 테바 트론의 두 개의 대형 검출기 시스템 인 D-Zero와 CDF에서 작업하는 실험 팀은 독립적으로 발견 할 수있었습니다.
과학자들은 1964 년에 처음으로 존재를 이론화 한 스코틀랜드 물리학 자 피터 iggs 스 (Peter Higgs)의 이름을 딴 iggs 스 보손 (Higgs boson)이 입자의 질량 인 입자 질량을 담당한다고 믿는다. 이론에 따르면, 입자는 space 스 필드와의 상호 작용을 통해 질량을 얻습니다.이 필드는 모든 공간에 퍼져 있으며 입자를 통해 굴러가는 당밀과 비교됩니다. iggs 스 필드는 전자기장이 광자에 의해 전달되는 것처럼 iggs 스 보손에 의해 전달됩니다.
Madaras는“표준 모델에서 Higgs boson 질량은 최고 쿼크 질량과 상관 관계가 있으며, 따라서 최고 quark 질량의 향상된 측정은 Higgs boson 질량의 가능한 값에 대한 자세한 정보를 제공합니다.”라고 Madaras는 말합니다.
표준 모델에 따르면, 우주가 시작될 때 6 가지 유형의 쿼크가있었습니다. 상단 쿼크는 바닥 쿼크와 W 보손으로 붕괴되기 전에 순간적으로 만 존재합니다. 즉, 우주가 태어 났을 때 만들어진 쿼크는 오랫동안 사라졌습니다. 그러나 세계에서 가장 강력한 충돌 체인 Fermilab의 Tevatron에서 수십억 개의 양성자와 반양성자 사이의 충돌로 인해 때때로 최고 쿼크가 발생합니다. 짧은 외관에도 불구하고,이 최고 쿼크는 D-Zero 및 CDF 실험에 의해 감지되고 특성화 될 수 있습니다.
실험 공동 대변인 인 존 워머 슬리 (John Womersley)는 D-Zero 결과를 발표하면서“검출기에서 발생한 각 최고 쿼크 사건에서 더 많은 정보를 추출 할 수있는 분석 기법으로 5.3 GeV / c2의 정확도가 크게 향상되었습니다. 이전 측정과 비교하여 최고 질량 측정. 새로운 측정은 모든 이전의 최고 쿼크 질량 측정의 정확도와 비슷합니다. 이 새로운 결과가 D-Zero 및 CDF 실험에서 얻은 다른 모든 측정 값과 결합 될 때 최고 질량에 대한 새로운 세계 평균은 178.0 +/- 4.3 GeV / c2가됩니다.”
D-Zero 검출기 시스템은 중앙 추적 검출기 어레이, 에너지 측정을위한 밀폐형 열량계 및 대형 솔리드 앵글 뮤온 검출기 시스템으로 구성됩니다. Berkeley Lab은 두 개의 전자기 엔드 캡 열량계와 추적 시스템의 가장 안쪽 구성 요소 인 초기 정점 검출기를 설계하고 제작했습니다. 추적 탐지기는 입자 궤적을 측정하여 열량계를 보완합니다. 궤도와 에너지 측정이 결합 된 경우에만 과학자들은 입자를 식별하고 특성화 할 수 있습니다.
최고 쿼크 질량의 중심가를 높이면 eva 스 보손이 테바 트론에서 발견 될 가능성이 줄어드는 것처럼 보이지만, 표준 모델의 확장 인 SUSY라고도 알려진 초대칭의 새로운 발견에 대한 더 넓은 문을 열어줍니다. 수퍼 파트너 (때때로 "입자"라고 함)의 존재를 통해 힘과 물질의 입자를 결합합니다. 초대칭은 표준 모델이 남긴 간격을 메우려 고합니다.
Madaras는“초대칭 입자를 제외한 현재 질량 제한 또는 경계는 최고 쿼크 질량에 매우 민감합니다. "최고의 쿼크 질량이 이제 더 높아 지므로 이러한 한계 또는 경계는 그다지 심각하지 않으므로 Tevatron에서 초대칭 입자를 볼 가능성이 높아집니다."
40여 개의 미국 대학과 40 개의 외국 기관의 과학자들이 D-Zero 실험 그룹이 Nature에 보낸 서신에보고 된 데이터 분석에 기여했습니다. Madaras 외에 버클리 랩의 공동 저자는 Mark Strovink, Al Clark, Tom Trippe 및 Daniel Whiteson입니다.
Fermilab 이사 Michael Witherell은이 결과가 최고 쿼크 질량의 정밀 측정에 대한 이야기를 끝내지 않는다고 성명서에서 밝혔다. “두 충돌 탐지기 인 D-Zero와 CDF는 Tevatron의 Run II에 많은 양의 데이터를 기록하고 있습니다. CDF 협력은 최근 Run II 데이터를 기반으로 최고 질량의 예비 새로운 측정을보고했습니다. 결과가 최종일 때 세계 평균의 정밀도가 더 향상됩니다. 앞으로 몇 년 동안 두 실험 모두 최고 쿼크 질량을 점점 더 정확하게 측정 할 것입니다.”
Bermilaley Lab과 마찬가지로 Fermilab은 Department of Energy? s Office of Science에서 자금을 지원합니다. 과학 국장 인 Raymond L. Orbach 박사는 D-Zero 그룹의 Nature Letter에 대해 이렇게 말했다.“이러한 중요한 결과는 과학자들이 기존 데이터에 새로운 기술을 적용하여 iggs 스 보손 오늘날 Fermilab Tevatron에서 생성 된 방대한 양의 데이터에서 다음 라운드 결과를 간절히 기다리고 있습니다.
버클리 연구소는 캘리포니아 버클리에 위치한 미국 에너지 국 국립 연구소입니다. 그것은 분류되지 않은 과학적 연구를 수행하고 캘리포니아 대학에 의해 관리됩니다. Fermilab은 University of Research Institute, Inc.가 운영하는 미국 에너지 국 (National Office of Science)에서 자금을 지원하는 국립 연구소입니다.
원본 출처 : Berkeley Lab News Release
