Неудивительно, что научное сообщество было потрясено, когда эксперимент в ЦЕРНе, известный как ATLAS, обнаружил небольшое отклонение в эксперименте в июле 2018 года. Исследователи подумали, что они, возможно, наконец обнаружили доказательства новой физики, которые могут быть признаком частиц темной материи. Но недавнее улучшение измерения, проведенное коллаборацией CMS, дало результаты, которые почти соответствуют ожиданиям стандартной модели.
Результаты были опубликованы в январском выпуске CERN Courier.
«Мы хотели получить более точный результат, чем у ATLAS, поэтому мы улучшили способ восстановления величин, используя лучший алгоритм коррекции, и наши результаты показывают, что на самом деле здесь могло и не быть отклонения», – сказал Андреас Юнг, доцент. физики и астрономии в Университете Пердью. "Это не значит, что здесь не происходит ничего интересного, это просто означает, что у нас нет данных, чтобы доказать это прямо сейчас."
Стандартная модель объясняет, как взаимодействуют основные строительные блоки материи. Он объясняет химические реакции, радиоактивные распады, электродинамику и многое другое, но не гравитацию или темную материю. Это лучшее описание субатомного мира, но оно не раскрывает всей истории.
Физики ищут то, что еще предстоит включить в стандартную модель или что-либо, что может ей противоречить.
В этих экспериментах они в основном используют ускорители элементарных частиц, которые некоторые шутливо называют «сокрушителями атомов».
Компактный мюонный соленоид (CMS) – один из четырех детекторов крупнейшего и самого мощного ускорителя элементарных частиц в мире – Большого адронного коллайдера. Коллайдер использует электромагнитные поля для продвижения заряженных частиц до релятивистских скоростей и высоких энергий, удерживает их в пучках и отправляет их врезаться друг в друга. Процесс остается довольно стабильным на протяжении всего процесса сбора данных CMS, но то, как информация с детектора анализируется и обрабатывается, постоянно настраивается.
"Детектор имеет дыры, неэффективность и недостаточное покрытие. Все это необходимо учитывать, и этот процесс называется развертыванием данных или исправлением данных », – сказал Юнг. «Мы разработали усовершенствованный метод разворачивания, который обеспечивает результат, менее чувствительный к входной модели."
Поскольку методы интерпретации данных улучшаются, сам коллайдер берет некоторое время от экспериментов по обновлению. Пока физики, инженеры и техники работают над тем, чтобы сделать машину сильнее и эффективнее, ученые проанализируют невероятное количество нетронутых данных, собранных к настоящему времени. Несмотря на то, что Юнг не видит каких-либо серьезных отклонений от стандартной модели в том виде, в каком мы ее знаем, он не теряет надежды.
"Некоторые считают, что есть посредник, который разговаривает с частицами темной материи.
Если это так, и это связано с Хиггсом, мы могли бы увидеть это в физике топ-кварков », – сказал он. "Мы рассмотрели только часть собранных нами данных. Там все еще может быть что-то."
Мэтью Джонс, доцент кафедры физики и астрономии в Purdue, также является членом CMS Collaboration, которое объединяет членов сообщества физиков элементарных частиц со всего мира в стремлении расширить знания человечества об основных законах нашей Вселенной. В CMS работает более 4000 физиков, инженеров, компьютерщиков, техников и студентов из около 200 институтов и университетов из более чем 40 стран.