标准模型再次得到证实:最新发布的W玻色子质量与预测值非常接近
近日,欧洲核子研究中心的ATLAS实验室发布了一项新的研究结果,对W玻色子的质量进行了改进的再分析。ATLAS发现W玻色子的质量为80360 MeV,不确定度为16MeV。这是目前世界上最精确的单个实验测量结果,也与标准模型预测值80357±6 MeV非常接近。 然而,这一结果与去年费米实验室的CDF实验结果形成了鲜明对比。它们利用2002年到2011年期间CDF探测器的实验数据,对大约400万个W玻色子进行十余年分析,最终给出了W玻色子质量的测量结果,这也是第一个将误差降低到个位数(9 MeV)的实验。然而,CDF合作组所测量的W玻色子质量为80434±9 MeV,比标准模型预期值高出了7个标准偏差。如果这一结果被证实,将预示着标准模型需要被修正或扩展。 那么,为什么ATLAS和CDF两个实验给出了不同的结果呢?这是否意味着其中一个实验出现了错误或偏差?又或者是存在着某种未知的物理效应导致了两个实验之间的差异?目前还没有确定的答案,但有几种可能性可以考虑。 因此,要想解决W玻色子质量实验与理论之间的矛盾,需要在两个方面进行更多的努力:一是提高实验测量值的精度和可靠性,二是提高理论预期值的精度和可靠性。这两个方面都需要物理学家们进行长期而艰苦的研究工作,同时也需要更多的国际合作和交流。只有通过不断地检验和完善标准模型,才能揭示自然界更深层次的规律和奥秘。 |
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爱因斯坦错了吗?赤道上的时钟并没有比两极慢
这个因素就是地球的引力。地球不是一个完美的球体,它的两极略微扁平而赤道隆起。这意味着赤道表面比两极离地心更远,所以赤道表面物体所受的引力就比两极小。一个物体所经历的引力场越强,它的时钟走得就越慢。北极的钟就比赤道表面的钟走得更慢。那么这两种效应谁会胜出呢?它们刚好完全抵消,海平面上的时钟都以相同的速度流逝,这一点已经通过原子钟的精确测量得到了验证。其中Φ_g是地球的引力势。
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光速的测量:一个跨越千年的挑战
最早关于光速性质的思考可以追溯到古希腊时期。一种是亚里士多德等人认为光是无形无质无限快地传播的;另一种是恩培多克勒等人认为光是由微小粒子组成的,法国天文学家罗默首次利用天文现象成功地测出了光速。他发现木星卫星掩星发生时间与地球与木星距离有关:当地球靠近木星时掩星提前发生;当地球远离木星时掩星延后发生。罗默推断这是因为光需要花费一定时间从木星卫星传播到地球上观察者眼中所致。
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