强力强度取得迄今最准确丈量
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强力强度取得迄今最准确丈量

2024-04-05 15:00:50 行业资讯

  据欧洲核子研讨中心(CERN)官网25日报导,在一项最新研讨中,大型强子对撞机(LHC)上超环面仪器试验(ATLAS)协作组运用弱力的电中性载体——Z玻色子,以创纪录的精度(不确认度低于1%)确认了强力的强度。相关论文现已提交《天然·物理学》杂志。

  粒子物理学规范模型指出,天然界中存在四种根本力:强力、电磁力、弱力和引力,其中将夸克结组成质子、中子和原子核的强力相同效果最强。强力由胶子带着,其强度被称为强耦合常数。虽然通过多年丈量和理论开展,科学家们对强耦合常数的知道有所提高,但其值的不确认度仍比其他“伙伴”大几个数量级。

  剖析小组成员、CERN物理学家斯蒂法诺·卡马尔达指出,强力的强度是规范模型的要害参数,但其精度现在仅为百分之几,而比强力弱15倍的电磁力的精度到达十亿分之一。

  为提高强力强度丈量的准确度,ATLAS协作组研讨了LHC上磕碰能量为8太电子伏特(TeV)的质子-质子磕碰发生的Z玻色子。当彼此磕碰的质子中的两个夸克湮灭时,通常会发生Z玻色子。在此进程中,强力通过从湮灭夸克上辐射出的胶子而发挥效果。这种辐射会赋予Z玻色子一个横向动量,其巨细取决于强耦合常数。准确丈量Z玻色子横向动量的散布,并与理论值作比较,能确认强耦合常数。

  在最新剖析中,研讨团队据此准确测定Z玻色子质量标准下强耦合常数为0.1183±0.0009,该成果的相对不确认度仅为0.8%,是迄今单次试验对强力强度最准确的丈量。

  研讨团队指出,对强耦合常数进行更准确丈量具有极端重大意义:首要,可提高与强力有关的粒子进程的理论计算精度;其次,有助处理一些重要的未解之谜。例如,在极高能量下,一切根本力是否强度相同,并由此揣度它们是否具有潜在的一起来历,还有是不是会有不知道的彼此效果能在某些进程或特定能量下改动强力等。