Физики впервые напрямую измерили силу сильного взаимодействия с рекордной точностью без использования моделей
Источник: CERN
Физики представили результаты первой прямой и высокоточной оценки параметра αs — константы, определяющей интенсивность сильного ядерного взаимодействия между кварками и глюонами. Публикация в журнале Nature свидетельствует о достижении беспрецедентной точности измерений, что критически важно для корректной интерпретации процессов столкновения частиц в мощнейших современных ускорителях.
Величина αs является фундаментальной характеристикой квантовой хромодинамики (КХД) — теории, описывающей взаимодействие, которое удерживает кварки внутри нуклонов. Для этого параметра характерна необычная динамика: при высоких энергиях сила взаимодействия стремится к нулю, что известно как асимптотическая свобода, тогда как в низкоэнергетическом режиме она резко возрастает, приводя к явлению конфайнмента — невозможности существования кварков в свободном состоянии.
Профессор Тринити-колледжа Стефан Синт, соавтор исследования, подчеркивает, что именно конфайнмент долгие годы оставался серьезным препятствием для точных вычислений. Предыдущие попытки оценить αs с помощью детекторов ATLAS и CMS на базе CERN были тесно связаны с модельными допущениями, описывающими процесс удержания кварков, что вносило существенные погрешности.
Новый подход позволил исследователям преодолеть эти ограничения: путем объединения экспериментальных данных низких энергий с методами решеточной КХД, где пространство-время моделируется дискретной сеткой, физики смогли провести вычисления, исходя из первопринципов, и полностью исключить феноменологические гипотезы.
Достигнутая точность оценки αs оказалась в два раза выше суммарной погрешности всех предыдущих исследований. Оставшиеся отклонения имеют преимущественно статистический характер и обусловлены спецификой методов Монте-Карло, что делает итоговые выводы более прозрачными и статистически достоверными.
Полученное значение константы гармонично объединяет низкоэнергетическую область решеточной КХД и высокоэнергетические процессы, где традиционные подходы остаются эффективными. Это нивелирует один из главных источников теоретических неопределенностей при изучении протон-протонных столкновений в CERN, существенно повышая чувствительность приборов к отклонениям, выходящим за рамки Стандартной модели.
Практическое значение открытия заключается в повышении точности прогнозов для Большого адронного коллайдера. Это открывает новые перспективы для фиксации тонких эффектов «новой физики», приближая ученых к пониманию фундаментальных законов мироздания и преодолению ограничений современной теоретической модели Вселенной.
Источник: iXBT
Honor Magic 9 Pro Max для мирового рынка протестировали: появились первые снимки с основной и телеобъектива
Глобальный Honor Magic 9 Pro Max и его комплектацию показали вживую: камера смартфона получила технологии ARRI
Xiaomi представила массажёр с двусторонним прогревом, семью режимами и автономностью до 110 минут
Новейший Boeing 737 MAX 10 едва получил сертификацию, а ирландская Avolon уже заказала 140 таких самолетов
JetZero получила $5,3 млн на испытания самолёта-крыла на 250 пассажиров с дальностью более 9000 км
Создана «вечная» батарея без лития: водно-цинковый аккумулятор выдерживает более 93 тысяч циклов
За месяц Россия вывела с орбиты шесть спутников, прослуживших не более трех лет
Xiaomi представила умный выключатель с экраном, радаром, датчиком света и поддержкой HyperOS Connect