Οι δύο μεγαλύτεροι επιταχυντές σωματιδίων στον κόσμο ένωσαν τις δυνάμεις τους, προκειμένου να μετρήσουν τη μάζα του βαρύτερου από τα στοιχειώδη σωματίδια με τη μεγαλύτερη δυνατή ακρίβεια.
Οι επιστήμονες των πειραμάτων ATLAS, CMS του CERN και CDF και DZero του Fermilab, ανακοίνωσαν τα αποτελέσματα της έρευνάς τους στη μέτρηση της μάζας του κορυφαίου (top) κουάρκ στα πλαίσια του διεθνούς συνεδρίου φυσικής Rencontres de Moriond στην Ιταλία.
Σύμφωνα με αυτά, η μάζα του κορυφαίου κουάρκ βρέθηκε ίση με 173.34 GeV με μία απόκλιση 0.76 GeV.
Η μεγάλη μάζα του συγκεκριμένου σωματιδίου (είναι 100 φορές πιο βαρύ από το πρωτόνιο) καθιστά τεχνικά δύσκολη τη δημιουργία του στους επιταχυντές, και για το λόγο αυτό η μελέτη του είναι δυνατή μόνο στον LHC του CERN και τον επιταχυντή Tevatron στο Fermilab του Σικάγο.
Με τις νέες ακριβείς μετρήσεις οι επιστήμονες θα μπορέσουν να ελέγξουν περαιτέρω τις κβαντικές αλληλεπιδράσεις του κορυφαίου κουάρκ με άλλα σωματίδια όπως το σωματίδιο Χιγκς. Θα επιτρέψουν επίσης τη δοκιμή του Καθιερωμένου Προτύπου σε πιο περιορισμένο εύρος τιμών, κάτι που μπορεί να ανοίξει ένα παράθυρο για την εύρεση νέας φυσικής.
FERMILAB AND CERN
Τα κορυφαία κουάρκ ανακαλύφθηκαν το 1995 στα πειράματα του Tevatron, και μέχρι το 2011 ο συγκεκριμένος επιταχυντής είχε παράγει περισσότερα από 300.000 συμβάντα στα οποία συμμετείχαν κορυφαία κουάρκ.
Η σκυτάλη πέρασε στη συνέχεια στον LHC, ο οποίος από το 2009 έως το 2013 παρήγαγε 18 εκατομμύρια τέτοια συμβάντα, όντας το μεγαλύτερο «εργοστάσιο παραγωγής» κουάρκ στον κόσμο.
Στα τέσσερα πειράματα συμμετέχουν έξι χιλιάδες επιστήμονες από 50 χώρες. Το κάθε πείραμα είχε δώσει στο παρελθόν τα αποτελέσματα από τις έρευνες του, αλλά μόνο με τη συνεργασία μεταξύ και των τεσσάρων και τη χρήση εργαλείων που αναπτύσσονταν επί 20 χρόνια κατέστη δυνατή η μέτρηση της μάζας του κορυφαίου κουάρκ με τόση ακρίβεια.
«Συνεργατικός ανταγωνισμός είναι το όνομα αυτού του παιχνιδιού», σύμφωνα με το διευθυντή του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών, Ρολφ Χόιερ.
«Ο ανταγωνισμός μεταξύ πειραματικών ομάδων δίνει ώθηση, αλλά συνεργασίες όπως αυτή στηρίζουν την παγκόσμια προσπάθεια στη φυσική σωματιδίων και είναι σημαντικές για να προωθήσουμε τις γνώσεις μας για τον κόσμο», κατέληξε.
