Een fractie van een seconde na de oerknal, een enkele verenigde kracht kan zijn verbrijzeld. Wetenschappers van de CDF en DZero Collaborations gebruikten gegevens van de Fermilab Tevatron Collider om de omstandigheden in het vroege universum na te bootsen. Ze maten de zwakke menghoek die het breken van de verenigde kracht regelt. Deze hoek meten, een belangrijke parameter van het standaardmodel, verbetert ons begrip van het universum. De details van deze symmetriebreking beïnvloeden de aard van sterren, atomen, en quarks. De nieuwe meting van de zwakke menghoek helpt ons begrip van het verleden te verstevigen, het karakter van wat we vandaag waarnemen, en wat we geloven is in petto voor onze toekomst.

Eerdere bepalingen van de zwakke menghoek van over de hele wereld waren het daar niet mee eens. Dit zorgde voor de mogelijkheid dat er misschien nieuwe fundamentele deeltjes ontdekt zouden kunnen worden. Of misschien was er een misverstand in hoe we denken over de fundamentele krachten. Dit nieuwe gecombineerde resultaat helpt de discrepantie op te lossen en versterkt onze standaardtheorie van de fundamentele krachten.

Momenteel, wetenschappers denken dat op de hoogste energieën en vroegste momenten in de tijd, alle fundamentele krachten kunnen hebben bestaan ​​als een enkele verenigde kracht. Toen het universum slechts één microseconde na de oerknal afkoelde, het onderging een "faseovergang" die de verenigde elektromagnetische en zwakke krachten transformeerde of "brak" in de verschillende krachten die tegenwoordig worden waargenomen.

De faseovergang is vergelijkbaar met de transformatie van water in ijs. In dit bekende geval we noemen de overgang een verandering in een toestand van materie. In het geval van het vroege heelal, we noemen de overgang 'elektrozwakke symmetriebreking'.

Op dezelfde manier dat we de overgang van de water-naar-ijsfase karakteriseren als die optreedt wanneer de temperatuur onder 32 graden daalt, we karakteriseren de hoeveelheid elektrozwakke symmetriebreking met een parameter die de zwakke menghoek wordt genoemd, waarvan de waarde in de loop der jaren door meerdere experimenten is gemeten.

Door de omstandigheden in het vroege heelal te herscheppen in versnellerexperimenten, we hebben deze overgang waargenomen en kunnen de zwakke menghoek meten die deze regelt. Ons beste begrip van de elektrozwakke symmetriebreking heeft betrekking op het Higgs-mechanisme, en de Nobelprijswinnende ontdekking van het Higgs-deeltje in 2012 was een mijlpaal in ons begrip.

Gedurende twee decennia, de meest nauwkeurige metingen van de zwakke menghoek kwamen van experimenten die elektronen en positronen in botsing brachten in het Europese laboratorium CERN en SLAC National Accelerator Laboratory in Californië, die elk verschillende antwoorden gaven. Hun resultaten waren raadselachtig omdat de kans dat de twee metingen overeenkomen minder dan één op duizend was, suggereert de mogelijkheid van nieuwe fenomenen - fysica die verder gaat dan het standaardmodel. Er was meer input nodig.

Hoewel de omgeving in Fermilab's proton-antiproton Tevatron Collider veel harder was dan die van CERN of SLAC, met veel meer achtergronddeeltjes, de grote en goed begrepen datasets van de CDF- en DZero-experimenten van Tevatron maakten een nieuwe gecombineerde meting mogelijk die bijna dezelfde precisie geeft als die van elektron-positron-botsingen. Het nieuwe resultaat ligt ongeveer halverwege tussen de CERN- en SLAC-metingen en komt dus goed overeen met beide, evenals met het gemiddelde van alle eerdere directe en indirecte metingen van een zwakke menghoek. Dus, Het scheermes van Occam suggereert dat die nieuwe deeltjes en krachten nog niet nodig zijn om onze waarnemingen te verklaren en dat onze huidige deeltjesfysica en kosmologische modellen goede beschrijvingen blijven van het waargenomen heelal.