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            中科院高能所、清華大學、南京師范大學、北京大學聯合主辦“W質量研討會”
            2022-04-15|文章來源:實驗物理中心 |【
             
              北京時間2022年4月8日凌晨,美國費米實驗室CDF國際合作組聯絡全球媒體同步發布了W玻色子質量測量的迄今最精確結果,比“粒子物理標準模型”的預期值偏高七個標準偏差。該研究成果以封面文章發表在4月8日《科學》(Science)雜志正刊上。如果這一結果得到最終確認,將預示著物理學的最基本理論之一“粒子物理標準模型”理論需要被修改或擴展[1]。
              為了促進中國物理同行之間以及與國際同行的學術交流,中科院高能物理研究所、清華大學、南京師范大學、北京大學聯合發起并主辦了本次“W質量研討會”。4月14日,來自國內外近百所高校和研究所的專家及學者約500人線上線下參加了會議,同時間段有近7000人次通過高能所視頻號和蔻享學術等平臺觀看了直播。中國物理學會高能物理分會副主任、北京大學核物理與核技術國家重點實驗室主任、北京大學物理學院院長高原寧院士,北京大學趙光達院士,中科院理論物理研究所張肇西院士,美國匹茲堡大學粒子物理天體物理宇宙學中心主任、美國物理學會“粒子物理與場論”分部主席韓濤教授,中科院高能所研究員Joao Guimaraes da Costa等參加了會議和討論。
              
              圖1:線上線下參會者在清華物理系講堂合影
              南京師范大學教授、清華大學訪問教授易凱在清華物理系鄭裕彤大講堂主持了會議的實驗部分。CDF合作組該研究負責人美國杜克大學教授Ashutosh V. Kotwal受邀代表CDF合作組詳細介紹了W玻色子質量測量細節。南京師范大學教授肖振軍主持了韓濤教授的理論專題報告,韓濤從電弱理論的整體擬合、強子對撞機上利用橫質量測量W質量的方法、以及超越標準模型的新物理三個方面提出了對W質量測量的理論解讀。
                    
              圖2:易凱主持實驗部分(左),王青主持討論(右)
              清華大學高能物理研究中心主任、物理系粒子物理核物理天體物理研究所所長王青主持了討論環節,張肇西院士、趙光達院士、韓濤教授、何小剛教授等國內外專家學者們發表了對W質量偏離標準模型的看法,深入探討了該實驗測量的可靠性和其對物理學發展的重要意義。鑒于與會者們參與討論的熱情,原計劃上午11:30結束的會議,一直進行到下午1:15分。
                 
              圖3:韓濤做理論解讀報告
              中科院高能所研究員阮曼奇主持了未來加速器研討環節,高能所研究員李剛、段哲、中山大學黃永盛教授報告了環形正負電子對撞機(CEPC)預研進展和其對W質量測量的預期。清華大學物理系陳新、胡震主持了其他對撞機實驗環節。除CDF實驗之外,歐洲核子中心(CERN)的大型強子對撞機(LHC)上的多個實驗、美國費米實驗室的D0實驗都做過W玻色子的質量測量和其他性質研究。各實驗的參會者(CMS實驗-北京大學李強、LHCb實驗-華中師范大學尹航、ATLAS實驗-美國密歇根大學徐泰然、D0實驗-華南師范大學李衡訥等)在研討會上報告了ZW粒子研究的現狀和未來。高原寧院士做了精彩的大會總結報告。
                    
              圖4:高原寧院士做大會總結報告
              [1]粒子物理標準模型理論描述了組成所有物質的61種基本粒子,也闡釋了它們之間的三種基本相互作用(電磁力、弱力和強力),是物理學最基本的理論之一。W玻色子的質量是標準模型的一個重要參數,對其數值的精確測量一直是檢驗標準模型和探測新物理的重要手段之一。CDF合作組利用其Run II期間收集的所有數據對W玻色子的質量進行了目前世界上最為精確的測量,總誤差在世界上首次達到了個位數——9 MeV,測量精度達到了0.01%,超越了之前任何一個實驗的精度,也超越了之前所有實驗結果的加權綜合精度,對標準模型的檢驗達到了一個新的里程碑。在這樣的精度下,CDF合作組測量的W玻色子質量比標準模型的計算值高了七個標準偏差(包括實驗和理論誤差),挑戰目前的標準模型。

             
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