Boson W
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Les bosons W+ et W− sont deux particules élémentaires de la classe des bosons ; ce sont plus précisément deux des trois bosons de jauge de l'interaction faible, les médiateurs de cette interaction, le troisième étant le boson Z.
| Classification | |
|---|---|
| Composition | |
| Groupe |
| Masse | |
|---|---|
| Charge électrique |
± 1 e |
| Spin |
1 |
| Durée de vie |
3×10-25 s |
| Prédiction | |
|---|---|
| Découverte |
Rubbia et van der Meer (1983) |
Les bosons W+ et W− sont l'antiparticule l'un de l'autre.
Découverte
modifierOn entendit parler des bosons W pour la première fois en 1973 avec la théorie électrofaible.
La découverte des bosons Z et W fut attribuée en majeure partie au CERN, qui identifia en 1983, lors de collisions proton-antiproton, les deux types de particules avec des propriétés proches de celles prévues par la théorie électrofaible, notamment une masse mesurée d'environ 81 ± 5 GeV/c2 pour W[2],[3], soit plus de 80 fois celle d'un proton, supérieure même à celle d'un atome de fer 56. Après cette découverte, le grand collisionneur électron-positron du CERN et le Tevatron ont permis d'affiner la mesure de la masse du boson W[2].
Masse
modifierEn 2022, après plus de dix ans d'étude, une nouvelle mesure établit la masse du boson W à 80,434 GeV/c2[4],[a], soit un écart de 0,09 %[b] avec la masse théorique[c] de cette particule. Cet écart reste à confirmer mais rejoint d'autres résultats expérimentaux qui remettent en question le modèle standard.
En septembre 2024, le CERN mesure la masse à la valeur de 80 360.2 MeV (± 9.9 MeV)[8].
Notes et références
modifierNotes
modifierRéférences
modifier- [PDF] Particle Physics Booklet 2006
- (en) « W particle », sur britannica.com (consulté le ).
- Arnison, Geoffrey T J et al., « Experimental observation of isolated large transverse energy electrons with associated missing energy at $\sqrt{s} = 540 GeV$ », Phys. Lett. B, vol. 122, (DOI 10.5170/cern-1983-004.123, lire en ligne, consulté le ).
- Sean Bailly, « Qui a commandé un boson W trop lourd ? », Pour la science, (lire en ligne, consulté le ).
- (en) CDF Collaboration, « High-precision measurement of the W boson mass with the CDF II detector », Science, vol. 376, no 6589, , p. 170-176 (DOI 10.1126/science.abk1781, lire en ligne , consulté le ).
- (en) Heather M. Hill, « W-boson mass hints at physics beyond the standard model », Physics Today, (DOI 10.1063/PT.6.1.20220513a, lire en ligne , consulté le ).
- (en) Particle Data Group, « Review of Particle Physics », Progress of Theoretical and Experimental Physics, vol. 2020, no 8, , article no 083C01 (DOI 10.1093/ptep/ptaa104, lire en ligne [PDF], consulté le ).
- CERN, « L’expérience CMS apporte une contribution de poids à la mesure de la masse du boson W », sur https://home.cern/fr, (consulté le ).
Voir aussi
modifierArticles connexes
modifierLiens externes
modifier- « Les bosons W », La Méthode scientifique, France Culture, 3 mai 2022.
- [PDF] (en) Caractéristiques du W sur le site du Particle Data Group