Наше розуміння елементарних частинок - будівельних блоків Всесвіту - і електромагнітних, слабких і сильних ядерних фундаментальних сил, що діють між ними, сформульовано в стандартній моделі фізики елементарних частинок.
У теорії електрони, мюони і лептони представляють три різновиди (або аромату) електрично заряджених елементарних частинок, відомих як лептони. Стандартна модель передбачає, що сила зв'язку між лептонами і частинками, які опосередковують слабку взаємодію, відому як «W» або «Z» електрослабі калібрувальні бозони, не залежить від лептонного аромату.
Цей давній принцип, відомий як універсальність лептонних ароматів, нещодавно був поставлений під сумнів в ході експериментів на Великому адронному колайдері.
Співпраця ATLAS на БАК вивчила, чи вірна ця «універсальна істина» для мюона і лептона, приблизно в півмільйоні протон-протонних зіткнень, зареєстрованих детектором ATLAS на Великому адронному колайдері.
Вивчаючи розпади W-бозонів на лептони і мюони і вимірюючи співвідношення швидкостей їх розпадів, автори змогли зробити висновок, що слабка взаємодія однаково взаємодіє з обома типами лептонів.
Цей результат колаборації ATLAS є найбільш точним виміром на сьогоднішній день, що майже вдвічі перевищує точність, отриману в експериментах на попереднику Великого адронного колайдера в ЦЕРНі - Великому електронно-позитронному колайдері (LEP).
"Вимірювання на LEP показали, що може існувати відмінність між розпадами лептонів різних типів. Цей інтригуючий натяк на відхилення від стандартної моделі не підтверджувався вже близько 20 років. Хоча наші останні виміри не підкріплюють результати LEP, було цікаво знайти новий і напрочуд точний спосіб перевірити це, використовуючи потужність Великого адронного колайдера "- кажуть вчені.
Тести фундаментальних теоретичних припущень в даний час є гарячою областю досліджень у фізиці елементарних частинок. Недавні результати експерименту і дуже точні вимірювання мюонів дало нові натяки на те, що лептони можуть поводитися не так, як передбачають теорії.
Дослідження було опубліковано в Nature Physics.