Константа сильного взаимодействия αs, определяющая взаимодействия кварков и глюонов, теперь ограничена величиной пяти промилле благодаря расчётам решёточной КХД, опубликованным в журнале Nature. Эта точность сопоставима с измерением постоянной тонкой структуры, которое достигает точности в одну миллиардную, однако она остаётся теоретическим узким местом для предсказаний Большого адронного коллайдера (БАК).
БАК высокой светимости и будущие фабрики бозонов Хиггса потребуют ещё большей точности, поскольку новая физика может впервые проявиться в виде небольших расхождений между измерениями и предсказаниями. В отличие от электромагнетизма, сильное взаимодействие демонстрирует «асимптотическую свободу»: кварки ведут себя как свободные частицы при высоких энергиях, но оказываются запертыми при низких энергиях, где αs возрастает до порядка единицы.
Моделирование решёточной КХД на суперкомпьютерах воспроизводит «крошечные вселенные» из кварков и глюонов, что позволяет получать точные предсказания сечений для процессов, таких как рождение бозона Хиггса при слиянии глюонов, которое пропорционально αs². Текущее мировое среднее, предложенное Группой данных по физике частиц, составляет αs = 0,1180 ± 0,0009 на массовом масштабе Z-бозона.
Источник: Hacker News · Сводку подготовил HeadlinesBriefing