la masse du boson W est anormale

[Deedee81]

Salut,

Un très bel article passé inaperçu.

https://www.futura-sciences.com/scie...boson-w-44263/

On connait quelques anomalies dans la physique des particules (taille du proton, durée de vue du neutron, modes de désintégration du B, moment magnétique anomal du muon,....).
Mais soit les valeurs sont loin du 5 sigma, soit les calculs singulièrement difficiles, soit il y a des risques d'erreurs systématiques mal connues.

Mais ici, c'est une violation nette et à 7 sigmas !!!!! Voilà une belle chose qui va enfin donner du boulot aux théoriciens
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[mtheory]

..........

[Geb]

Bonjour,

Un très bel article passé inaperçu.

C'est vrai que Laurent a du talent.

J'ai vu passer l'info ailleurs il y a deux semaines. Mais je n'ai pas osé créer une discussion à ce sujet parce que ce que j'en ai compris, c'est "wait and see".

Il va peut-être falloir plusieurs mois pour en dire quelque chose de neuf de toute façon (avec de nouvelles compilations statistiques du LHC par exemple), voire près d'un an pour avoir des données vraiment utiles.

Cordialement.

[polo974]

Bonjour,
J'ai une question par rapport à:

Il s'est finalement avéré que la masse mesurée aujourd'hui avec une précision de 0,01% , et qui vaut 80,433 +/- 9 MeV/c2,...

À quoi s'applique le .01% et/ou que représentent les +/- 9 ?

[A voir en vidéo sur Futura]

[Deedee81]

SAlut,

J'ai une question par rapport à:
À quoi s'applique le .01% et/ou que représentent les +/- 9 ?

Là je sais répondre. Le 0.01 % c'est l'incertitude sur la masse. Et sa masse étant de 80.433 Gev, soit 80433 Mev, on a une incertitude de 9 Mev ce qui fait bien 0.01 %

Il va peut-être falloir plusieurs mois pour en dire quelque chose de neuf de toute façon (avec de nouvelles compilations statistiques du LHC par exemple), voire près d'un an pour avoir des données vraiment utiles.

Je suis bien d'accord. Et y compris pour les travaux théoriques qui tenteraient d'expliquer cette étrangeté. Faudra un peu de temps.
De même pour un autre écart sacrément intrigant : https://www.futura-sciences.com/scie...hysique-58261/
(il y a pas mal d'actu, c'est un peu moins récent, mais je donne celle de Futura ).
Bien que plutôt étonnant et assez net, il faut encore compiler des données pour être sûr (les fameux cinq sigma).

En tout cas je trouve toutes ces étrangetés (celles que j'avais cité au début) sacrément encourageante. Il semblerait que, non, on ne va pas devoir passer le "désert de la physique" (devoir monter à des énergies fabuleuses avant de sortir du domaine de validité du Modèle Standard). Et ça c'est chouette. On va pouvoir progresser.

[polo974]

SAlut,

Là je sais répondre. Le 0.01 % c'est l'incertitude sur la masse. Et sa masse étant de 80.433 Gev, soit 80433 Mev, on a une incertitude de 9 Mev ce qui fait bien 0.01 %

...

Ho zut, je me suis fait avoir par ce satané séparateur de millier, qui en plus, ici est devenu une virgule (dans l'article de 2018, c'est un point)...

Merci Deedee81

[Contrario666]

Après faut peut-être relativiser la découverte (pour peu que c'en soit une).

Une nouvelle mesure, qui a pris plus de dix ans d'étude, mais qui reste à confirmer, établit la masse à 80 433 mégaélectronvolts4, soit un écart de 0,09 % avec la masse théorique de cette particule. Cet écart pourrait remettre en question certains éléments du modèle standard.

https://fr.wikipedia.org/wiki/Boson_W

D'après wiki ça pourrait remettre en cause "certains" éléments du modèle standard.
Reste à savoir de quels "éléments" il est question.

[Deedee81]

Après faut peut-être relativiser la découverte (pour peu que c'en soit une).

Toujours. Ceci dit l'écart &tant à 7 sigmas je pense que c'est suffisant pour y réfléchir !!!!

Reste à savoir de quels "éléments" il est question.

La relation avec le Higgs puisque c'est la théorie de brisure de symétrie électrofaible et le Higgs qui fixe la limite sur la masse du W.
Mais évidemment, trouver où il faudra changer, ça c'est une autre paire de manche.

[Contrario666]

La relation avec le Higgs puisque c'est la théorie de brisure de symétrie électrofaible et le Higgs qui fixe la limite sur la masse du W.
Mais évidemment, trouver où il faudra changer, ça c'est une autre paire de manche.

Ah oui d'accord merci pour la précision.

Une question idiote.
Est-ce que l'environnement particulier de mesure (qu'on aurait négligé genre espace en expansion) pourrait avoir eu un effet sur la différence relativement à la théorie ?
Genre on chute dans un trou noir sans le savoir, LHC compris évidemment (c'est un exemple... inutile de s'inquiéter ).

[Deedee81]

Je ne connais pas assez les mesures mais l'expansion, ça non, l'effet serait bien trop faible (et en plus je ne vois pas en quoi ça modifierait la masse d'une particule !!!!)

[Geb]

Bonsoir,

J'imagine que ça ne vous a pas échappé, mais une nouvelle analyse a été publiée à la fin du mois de mars de cette année sur le site de la collaboration ATLAS, qui douche un peu les espoirs d'une "nouvelle physique" :

- New ATLAS result weighs in on the W boson

ATLAS finds m_W to be 80360 MeV, with an uncertainty of just 16 MeV. The measured value is 10 MeV lower than the previous ATLAS result and is in agreement with the Standard Model.

Cordialement.

[Deedee81]

Salut,

J'imagine que ça ne vous a pas échappé

Si

Merci de l'info.

Dommage.

[mtheory]

Bonsoir,

J'imagine que ça ne vous a pas échappé,

Non, mais comme c'était déprimant je n'en ai pas parlé, c'est un échec de plus du LHC, enfin façon de parler, ni les constructeurs/expérimentateurs du LHC n'ont échoué et pas plus les théoriciens, c'est juste que la nature a beaucoup moins d'imagination et de fantaisie que nous. A mon avis la physique des particules n'aura plus de fonds après 2040 au plus tard.

[Geb]

Bonjour,

A mon avis la physique des particules n'aura plus de fonds après 2040 au plus tard.

Tu es au moins optimiste quant à la construction d'un successeur au LHC alors. C'est déjà ça.

Sans suprise, il y a en ce moment de très nombreux laboratoires qui s'interrogent sur le futur de la physique des particules :

- We can’t wait for a future collider

We haven’t yet agreed on what to build, where and when. We face an unprecedented choice between scaling up existing collider technologies or pursuing new, compact and power-efficient options. We must also choose between centering the energy frontier at a single lab or restoring global balance to the field by hosting colliders at different sites. Our choices in the next few years could determine the next century of particle physics.

Du peu que j'en sache, les trois options principales sont toujours toutes ouvertes : "collisionneurs" de hadrons, de leptons, voire même de muons.

Par curiosité, laquelle de ces options aurait ta préférence ?

Cordialement.

[mtheory]

Bonjour,



Tu es au moins optimiste quant à la construction d'un successeur au LHC alors. C'est déjà ça.

même pas, un LHC upradé pourrait sans doute fonctionner jusqu'en 2040 et de fait c'est bien ce qu'on pense faire et le coût ne serait pas énorme http://lhc-commissioning.web.cern.ch...-long-term.htm vue la trajectoire de l'économie actuelle, je trouverai plus que raisonnable de ne plus rien construire comme nouvel accélérateur si d'ici 2030 on a pas de sérieuses manifestations d'une nouvelle physique.

[Geb]

Merci de l'info.

Dommage.

Pas de quoi ! Et oui, dommage. C'est exactement mon point de vue.

Malheureusement, ça fait très longtemps que je ne suis plus le dossier des nouveaux projets, même si, maintenant que j’y reviens aujourd’hui, je me rends compte que les accélérateurs me fascinent toujours autant que lorsque j’avais dix ans, ne serait-ce qu’en terme du caractère gigantesque des installations et de la prouesse d’ingénierie qu’ils représentent pour toute l’humanité (un peu, dans une moindre mesure, comme les grands observatoires astronomiques au sol d’ailleurs, du côté de l’infiniment grand).

La dernière fois que j’y avais jeté un œil il y a une dizaine d’années, j’étais tombé sur plusieurs projets, surtout au Japon et aux États-Unis, pour pousser la technologie des aimants supraconducteurs (peut-être même des aimants dits à haute température cette fois) au maximum, pour une application dans de nouveaux accélérateurs de particules.

même pas, un LHC upradé pourrait sans doute fonctionner jusqu'en 2040 et de fait c'est bien ce qu'on pense faire et le coût ne serait pas énorme http://lhc-commissioning.web.cern.ch...-long-term.htm vue la trajectoire de l'économie actuelle, je trouverai plus que raisonnable de ne plus rien construire comme nouvel accélérateur si d'ici 2030 on a pas de sérieuses manifestations d'une nouvelle physique.

Lorsque tu écris "LHC upgradé" tu penses simplement à la version dite "à haute luminosité" (aimant dipolaires à 11 Teslas au lieu de 8,3), ou à une véritable mise à jour (c'est-à-dire les projets appelés dans la littérature "High Energy LHC" ou "Future Circular Collider - hadron-hadron") ?

Dans le cas du prochain collisionneur de hadrons, les performances des aimants conditionnaient totalement les performances attendues (en fonction de l’intensité maximale du champ magnétique atteignable). Si je lis Ortino (2019) correctement, il serait possible de reprendre le tunnel de 27 km du LHC pour passer de 13 à 27 TeV avec des aimants dipolaires et quadripolaires plus performants. Ne serait-ce pas selon toi une solution simple envisageable à plus court terme et à moindre coût, d’ici 2040 ?

Une deuxième option envisagée serait de creuser un nouveau tunnel à côté de celui du LHC, d’une circonférence de 80 ou 100 km (avec des aimants dipolaires à 20 ou 16 Teslas, respectivement), en se servant du LHC comme injecteur. Là, le potentiel attendu monte à ~100 TeV au lieu de 13 TeV actuellement. Pour un projet comme celui-là, beaucoup plus long et complexe, il faudrait avoir, comme tu l’as déjà suggéré, de sérieux indices d’une "nouvelle physique" qui attende d’être découverte à ces énergies.

Maintenant, je serais incapable d’estimer l’utilité d’un tel LHC "amélioré" (même à 100 TeV) pour nous sortir du doute général actuel quant à la capacité de nouveaux accélérateurs à potentiellement nous fournir à l’avenir des données expérimentales significatives dans le cadre de notre quête d’une "nouvelle physique".

Je ne suis même pas certain qu’il y ait un consensus sur la question parmi les spécialistes, même si tu sembles toi-même partager l’idée de marasme ambiant sans possibilités d’amélioration à moyen terme.

Cordialement.

[mtheory]

Lorsque tu écris "LHC upgradé" tu penses simplement à la version dite "à haute luminosité" (aimant dipolaires à 11 Teslas au lieu de 8,3), ou à une véritable mise à jour (c'est-à-dire les projets appelés dans la littérature "High Energy LHC" ou "Future Circular Collider - hadron-hadron") ?

Certainement pas la version 100 km de diamètre et plutôt la version à haute luminosité. Il y a encore qq arguments pour dire que si on monte à quelques dizaines de TeV on verra de nouvelles particules mais c'est difficile à croire, les arguments disant qu'on verrait qq chose à qq TeV étaient nettement plus forts et convaincants .... En fait, j'ai plutôt fait mon deuil de la physique des hautes énergies et je crois qu'à l'horizon 2040 il est très probable que dans ce domaine ainsi qu'en cosmologie, tout ce qui était possible d'être découvert le sera. Après c'est le mur.