В ЦЕРН отбелязват 40-ата годишнина на W бозона

29 януари 2023 21:53
1285
2

Учените в ЦЕРН отбелязаха 40-ата годишнина на W бозона, съобщи пресслужбата на Европейската организация за ядрени изследвания (ЦЕРН).

На 25 януари 1983 година физици от организацията обявяват, че са наблюдавали нова елементарна частица. Заедно с електрически неутралната частица, наречена Z бозон и открита малко по-късно през същата година, W бозонът осъществява слабите взаимодействия на материята - една от четирите основни сили в природата.

Така W бозонът прави възможен ядрения синтез - енергията на Слънцето, без която животът, какъвто го познаваме, не би бил възможен. На W бозона дължим и бета разпадът - радиацията, широко използвана в медицината.

ЦЕРН публикува резултатите от най-всеобхватните досега изследвания на Хигс бозона

До откритието на W бозона се стига в резултат на идея, предложена през 1976 г. от Карло Рубия, Питър Макинтайър и Дейвид Клайн. Тримата физици предлагат най-големият ускорител в ЦЕРН по онова време Супер протонния синхротрон (SPS) да се превърне от ускорител на протони в машина за сблъскване на протони и антипротони за получаване на W и Z бозони. С помощта на техниката на стохастично охлаждане на Ван дер Меер, която намалява размера и увеличава плътността на протонните и на антипротонните лъчи, тази смела идея води до експериментите, означени като UA1 и UA2 и началото на търсенето на двете елементарни частици през 1981 г.

Две години по-късно, на 20 януари 1983 г. в рамките на семинар в ЦЕРН, италианският физик Рубия, говорител на експеримента UA1, съобщава за шест опита на сблъскване на лъчи за W бозон. На следващия ден колегата му Луиджи ди Лела от експеримента UA2 представя резултати от четири опита за W бозон и на 25 януари 1983 г. ЦЕРН обявява пред света, че е открита нова елементарна частица.

Няколко месеца по-късно това изключително събитие е последвано от друг успех - откриването на другата елементарна частица Z бозона. Косвени доказателства за съществуването му са получени десетилетие по-рано в ЦЕРН.

Наблюдението на W и Z бозоните потвърждава теорията за слабото взаимодействие, която предполага и наличие на Хигс бозон. Той е открит с експеримент в Големия адронен колайдер през 2012 г.

През 1984 г. Рубия и Ван дер Меер получават Нобелова награда за физика за откритията на W и Z бозона. Това признание подпомага и приемането на решение за построяване на другия голям ускорител в ЦЕРН - Големия електрон-позитрон колайдер (LEP), който изследва детайлно W и Z бозоните.

През 2021 г. екипът на експеримента ATLAS докладва за наблюдение на рядкото едновременно производство на три W бозона, а експериментът CMS постигна високопрецизно измерване на трансформацията на Z бозони в невидими частици.

Миналата година експериментът CDF съобщи за най-прецизното досега измерване на масата на W бозона. Данните са в противоречие с предишни резултати от изследвания в ЦЕРН, което изисква нови, по-прецизни измервания, посочва от европейската организация.