U POTRAZI ZA TAJNOM W BOZONA

(Aktuelno) Jedna od međunarodnih istraživačkih grupa u CERN-u, u kojoj rade i istraživači iz Srbije, poznata kao kolaboracija ATLAS, izazvala je veliku pažnju nakon što je prethodne nedelje objavila rad u časopisu European Physical Journal C.

Kako objavljuje CERN, reč je o prvom merenju mase W bozona sa visokom preciznošću na Velikom sudaraču hadrona (Large Hadron Collider, LHC), najmoćnijem akceleratoru današnjice. W bozon je jedna od dve elementarne čestice koje su prenosioci takozvane slabe interakcije – jedne od četiri sile koje upravljaju ponašanjem materije u Univerzumu.

Kako se navodi u radu, izmerena vrednost mase W bozona iznosi 80370±19 MeV, što je u skladu sa predviđanjima Standardnog modela fizike elementarnih čestica, teorije koja opisuje strukturu materije, čestice i njihove interakcije. Ovo merenje je zasnovano na podacima o čak 14 miliona W bozona koji su na akceleratoru prikupljeni tokom jedne godine (2011), dok je LHC radio na energiji od 7 TeV.

Na ovom projektu učestvuju i dva istraživača iz Srbije koji su saradnici ATLAS kolaboracije, jednog od timova naučnika koji rade u CERN-u. Na merenju mase W bozona, naime, radili su i viši naučni saradnik na Institutu za fiziku u Beogradu, dr Nenad Vranješ, kao i njegova studentkinja Aleksandra Dimitrevska koja je u novembru prošle godine doktorirala upravo na merenju mase ovih čestica.

„Precizno merenje mase W bozona je od vitalnog značaja jer je ta opservabla usko povezana sa masama top kvarka i Higsovog bozona“, kaže Nenad Vranješ, koji je bio i jedna od ko-editora rada koji je objavljen u časopisu European Physical Journal C.

„Treba napomenuti da je ovo rezultat visokog profila, prvi takav rezultat na LHC-u. Po preciznosti od 19 MeV odgovara rezultatu postignutom na eksperimentima CDF i D0 na Tevatronu“, objašnjava Vranješ, dodajući da je eksperimentima na Tevatronu bilo potrebno 20 godina da dostignu takvu preciznost, dok je ATLAS grupa radila pet godina.

W bozon je jedna od najtežih poznatih čestica u svemiru. Njegovo otkriće 1983. godine predstavlja krunu uspešnog rada tadašnjeg CERN-ovog akceleratora, Super proton-antiproton Synchrotron-a, što je dovelo do Nobelove nagrade za fiziku 1984. godine. Mada se osobine W bozona izučavaju već 30 godina, merenje njegove mase sa visokom previznošću predstavlja jedan od najvećih izazova moderne nauke.

Vranješ napominje da se ovakva merenja moraju nastaviti sve dok eksperimentalna preciznost ne dostigne, ili prestigne neodređenost od 8 MeV koju predviđa teorija.

Ovo istraživanje je samo jedno od brojnih u kojima u CERN-u učestvuju istraživači sa Instituta za fiziku u Beogradu, prvog instituta od nacionalnog značaja za Republiku Srbiju , kao i sa Fizičkog fakulteta Univerziteta u Beogradu. To je moguće jer je Institut za fiziku član ATLAS kolaboracije od 2003, a Republika Srbija pridružena članica CERN-a od 2012. godine.

Fotografija prikazuje detalj detektora ATLAS koji se nalazi na jednoj od tačaka, 100 metara ispod zemlje, kod Ženeve, unutar tunela prečnika 27 kilometara akceleratora LHC.

(S.B. / Prema saopštenju CERN-EPPCN za Srbiju)

—–

Foto: ATLAS/CERN