南非的物理学家发现了重的Madal玻色子的迹象，该玻色子与普通和暗物质相互作用

根据处理来自ATLAS和CERN的实验数据的结果，重玻色子的迹象重约270和750 GeV。从图中在欧洲核子研究中心对2015 - 2016年南非组的年度报告（第22页）

两个独立的实验探测器ATLAS和紧凑型μ介子螺线管（CMS）的大型强子对撞机在欧洲核子研究中心给出的理由假定存在约270 GeV的新基本粒子质量。根据南非共和国，印度和瑞典的理论物理学家的计算，对于新玻色子，绝对值与数学期望值的标准偏差不超过3σ，即。下一个实际值落入置信区间的概率为99.7％。


紧凑型介子螺线管中两个质子和两个高能μ子碰撞的真实实验的可视化。插图：Taylor L / McCauley T / CERN

提出了一种新的基本粒子，称为Madala玻色子：“ madala”从祖鲁语翻译为“旧”。

如果它的存在得到证实，那么这个粒子将使我们更接近宇宙最大谜团之一的解决方案-什么是暗物质。 Madala可能成为第一个能够与暗物质发生相互作用的已知粒子。


根据从ATLAS检测器获得的数据进行希格斯玻色子识别。科学文章的插图“ 使用ATLAS探测器在√s= 8 TeV的pp碰撞中搜索bb’bb最终状态下的希格斯玻色子对产生”“ / ATLAS协作

Madala与 2012年在同一大型强子对撞机上开放的希格斯玻色子有很大不同。马达加拉子变重时会形成希格斯玻色子。但最重要的是，从理论上讲，马达拉与暗物质发生了相互作用。

”马达拉对我们来说很重要了解宇宙，就可以通过它与暗物质进行接触，”科学工作的主要作者，威特沃特斯兰德大学（南非）物理学院的布鲁斯·梅拉多教授解释说。“到目前为止，我们还没有能够做到这一点的物体。这可能是第一个这样的设施。”

科学家如何得出结论说，马达拉与暗物质沟通？很简单由于暗物质是“难以理解的事物”的代名词，玻色子的不可理解的能量只能通过与暗物质接触来解释。这是一个粗略但很合逻辑的解释。

“某种难以理解的东西”（一种不确定的物质，即非重子暗物质）约占宇宙估计质量的26.8％。它不参与强大的电磁相互作用，而仅在重力作用下才能观察到。尽管没人知道它是什么，但必须遵守现代法律中的物理定律。而且这个“东西”非常大：相比之下，普通的重子物质仅占宇宙质量的4.9％。


ATLAS. : Claudia Marcelloni / CERN

为了检验马达拉玻色子的理论，ATLAS和CMS合作的参与者刚刚提供了这些实验的结果，在这些实验中，非洲科学家确认了一个新的基本粒子的迹象，误差为3σ。这些实验分别于2015年和2016年进行，以确认运行I实验数据中发现的模式（Madal假设），即在LHC在2012年底关闭两年半之前。新的实验数据证实了Madal的假设具有很高的可靠性。 Madala项目已经由高能物理小组（HEP）进行了长达35年的研究，来自南非和其他非洲国家的35名年轻学生和研究人员在威特沃特斯兰德大学的物理学家以及印度和瑞典的同事的协助下进行了这项工作。

ATLAS和CMS的新实验数据的发布是2016年第38届国际高能物理ICHEP2016国际会议的一部分，该会议将于2016年8月3日至10日在芝加哥举行。

梅拉多教授说，暗物质是现代物理学的新领域。全世界的科学家都在竞争谁能理解以前的情况。中日两国已宣布计划建造自己的对撞机，这将有助于确定暗物质和暗能量的本质。

马达拉玻色子将有助于补充或替换标准模型-基本粒子物理学的理论结构，描述了所有基本粒子的电磁，弱和强相互作用。希格斯玻色子的发现帮助填补了标准模型中的空白，但仍无法解释许多其他现象，包括暗物质和重力的存在。

“现代物理学正处于十字路口。布鲁斯·梅拉多（ Bruce Mellado）说，情况与爱因斯坦和量子力学之父的时代相似。 -古典物理学无法解释许多现象。结果，需要革命性的新概念，例如相对论和量子物理学，就如我们所知，这导致了现代物理学的形成。”

Madala和其他重W玻色子的发现将证明存在以前未知的力和粒子。对这些发现的确认将成为制定新的基本物理理论的基础。

应当指出的是，根据LHC实验的结果，匈牙利科学院的物理学家在2015年中期还宣布发现了另一个重达17 MeV（比电子重32.7倍）的玻色子，并可能发现了第五种基本相互作用。从理论上讲，这个玻色子也可以与暗物质相互作用。直到2016年才注意到匈牙利科学家的发现，当时这些计算得到了加州大学尔湾分校的理论物理学家的证实。

欧洲核子研究组织南非集团2015-2016年年度报告 有关新的重型玻色子的信息，请参阅第22-23页

Source: https://habr.com/ru/post/zh-CN397279/