Tecnologia Científica

Cientistas descobrem suporte para a verdade universal contestada da física departículas
As descobertas substituem o resultado de longa data do Large Electron-Positron Collider.
Por Lancaster University - 06/07/2021


Crédito: The Atlas Collaboration

Uma medição de um princa­pio fundamental do modelo padrãoda física departículas - universalidade do sabor do leptão - capturada pelo detector ATLAS no Large Hadron Collider, érelatada em um artigo publicado na Nature Physics .

As descobertas substituem o resultado de longa data do Large Electron-Positron Collider.

Nossa compreensão daspartículas elementares - os blocos de construção do Universo - e das forças fundamentais eletromagnanãticas, fracas e fortes que agem entre elas, éformulada no modelo padrãoda física departículas . Na teoria, elanãtrons, maºons e lanãptons Ï„ representam três variedades (ou sabores) de um tipo de parta­cula elementar eletricamente carregada conhecida como lanãptons. O modelo padrãoassume que a força dos acoplamentos entre os lanãptons e aspartículas que medeiam a força fraca - conhecida como ba³sons calibre eletrofracos 'W' ou 'Z' - éindependente do sabor do leptão . Este princa­pio de longa data, conhecido como universalidade do sabor do leptão, foi recentemente contestado por experimentos nas fa¡bricas B e no LHC.

A Colaboração ATLAS - envolvendo uma equipe global de cientistas incluindo especialistas de Lancaster - estudou se esta 'verdade universal' éverdadeira para o maºon e o leptão Ï„ em cerca de meio milha£o de colisaµes pra³ton-pra³ton registradas com o detector ATLAS no Large Hadron Collider . Examinando decaimentos de ba³sons W em Ï„ leptons e maºons e medindo a razãode suas taxas de decaimento, os autores puderam concluir que a força fraca interage com os dois tipos de leptons da mesma maneira.

Este resultado da ATLAS Collaboration éa medição mais precisa atéhoje, com quase o dobro da precisão obtida em experimentos no predecessor do Large Hadron Collider no CERN - o Large Electron-Positron Collider (LEP).

O professor de Fa­sica da Universidade de Lancaster, Guennadi Borissov, disse: "As medições do LEP indicaram que pode haver uma diferença entre os decaimentos em diferentes tipos de lanãptons. Essa sugestãointrigante de desvio do modelo padrãonão foi confirmada por cerca de 20 anos. Embora nossas medições mais recentes não faz backup do resultado da LEP, tem sido emocionante encontrar uma maneira nova e extremamente precisa de testar isso usando o poder do Grande Colisor de Ha¡drons, com Lancaster no centro de cada etapa da análise. "

O professor Roger Jones, chefe do grupo Lancaster ATLAS, disse: "Testes como os nossos de suposições tea³ricas fundamentais são atualmente uma área quente de pesquisa em física de partículas Resultados recentes do experimento LHCb e medições muito precisas de maºons feitas pelo g A colaboração -2 (que também tem fa­sicos de Lancaster na equipe) forneceu novas dicas de que nem todos os lanãptons se comportam da mesma maneira que nossas teorias prevaªem.

"Em contraste, medições novas e muito precisas mostram que, de maneiras importantes, os lanãptons realmente se comportam da mesma maneira. Sera¡ emocionante ver se as dicas de outros experimentos se tornam evidaªncias claras. Se assim for, as teorias tera£o que explicar nossa força evidaªncias de lanãptons que se comportam da mesma maneira no processo que estudamos e, ainda assim, se comportam de maneira diferente em outros processos. "

 

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