Yıllar süren çalışmalar sonucunda ölçülen bir anahtar parçacığın, Modern fiziğin temeli olan Standart Model’i önemli ölçüde değiştirebilir. Standart Model parçacıklar ve evrendeki temel kuvvetlerin etkileşimini başarılı bir şekilde ortaya koyan bir modeldir. Standart model, karanlık madde ve kütleçekimi gibi bulmacanın büyük parçalarını açıklamasa da yürütülen deneylerle oldukça tutarlı tahminler ortaya koymaktaydı.
Her şeye rağmen, iyi çalışılmış bir parçacık bu sağlam modelde bir delik açabilir. Standart Model sayesinde parçacıkların, diğer parçacıklarla olan ilişkileri hesaplanabiliyor ve tahmin edilen kütleler parçacık hızlandırıcıdaki gerçek ölçümlerle kıyaslanarak Standart Model’le olan ilişkisi ortaya konabiliyor. İşte bu proses sayesinde büyük bir fark ortaya çıktı yani, tahmin edilmeyen W bozonu.
W bozonları zayıf kuvvet taşıyan temel parçacıklardır ve Güneş’tekine benzer nükleer işlemlerde ortaya çıkarlar. Standart Model’e göre bu kütle Higgs bozonu kütleleriyle ilişkili ve atomaltı parçacıklarında üst kuark olarak adlandırılıyor. Fermilab Çarpıştırıcı Dedektörü’nden (CDF)400 civarı bilim insanı, Tevatron çarpıştırıcısındaki 26 yıllık verideki 4.2 milyon W bozonu adayını inceledi. Bu hazine avında araştırmacılar W bozonunun kütlesini 0,01 doğrulukla inceledi. Bu ölçüm , önceki en iyi ölçüme kıyasla iki kat daha iyi.
Hesaplamalardan yola çıkarak W bozonunun kütlesini 9.4 MeV belirsizlikle, 80,433.5 Mega elektron (MeV) hesapladılar. Standart Model’de daha önce tahmin edilen ölçüm 80,357 MeV ve 6 MeV belirsizlikti.
Ayrıca bu anomaliyi en son LHC ölçtüğünde 80,354 MeV (+/- 32 MeV) değerini elde etmişti ki, bu değer Standart Model’e çok daha yakındı.
Peki neler oldu? Araştırmada yer almayan bazı fizikçiler oldukça rahat aslında.
“Tüm bu ölçümlerin aynı nicelikte olması gerekiyor. Birilerinin yanlış olduğunu söylemesem de belki bir hata yapmış olabilir ya da hata değerlendirmesini çok hatalı yapmış olabilir,” diyor Science dergisindeki raporda , fizikçi Martin Grünewald
Ancak yeni CDF analizini yapan bilim adamları, bu değerlere ulaşmak için kullandıkları prosedürlerin uzun yıllar boyunca düzgün bir şekilde incelendiğini söylüyor. Aslında, bu elde edilen son değer bu kalite kontrolleri tamamlanana kadar analizörlerden gizlendi.
“Yapılan iyileştirmeler ve ekstra kontroller sonucunda bu inanılmaz sonuç ortaya çıktı. Parçacık dedektörümüze ilişkin gelişmiş anlayışımızı ve W bozonunun diğer parçacıklarla etkileşimlerinin teorik ve deneysel anlayışındaki ilerlemeleri hesaba kattık. En son sonucu açıkladığımızda, bunun Standart Model tahmininden farklı olduğunu gördük,” diyor CDF analizinin baş yazarı Ashutosh Kotwal.
Eğer bu yeni rakam doğrulanırsa, Standart Model’in ötesindeki yeni fizik veya bilinmeyen parçacıklara dair yeni ipuçları ortaya konulabilir. Bu yeni parçacık henüz tamamlanmasa da Modern fiziğe dair yeni gizemli aydınlatılabilir.
https://newatlas.com/physics/w-boson-mass-discrepancy-new-physics-standard-model/
