RESUMO
El acoplamiento observado del protón al bosón-Z, es decir, la «carga débil¼ del protón, varía con la escala de distancia. Experimentos de alta energía han medido con gran precisión el acoplamiento a cortas distancias. Qweakrealizará la medición a una transferencia de momentum de sólo 0,3 (GeV/c)2. El «corrimiento¼ del acoplamiento de altas a bajas energías se puede calcular corrigiendo por efectos de nubes de partículas virtuales en el vacío. Debido a que las correcciones dependen de todas las partículas que existen en la naturaleza, y no únicamente de las descubiertas hasta la fecha, cualquier diferencia entre la carga débil medida a bajas energías y la calculada, podría indicar la existencia de nueva física. Una medición de Qweak al 4% sería sensible a nueva física en la escala de unos cuantos TeV. El experimento Qweak aprovechará el hecho de que el poder analizador longitudinal (que viola la paridad), Az, es proporcional a la carga débil del protón. El experimento intentará medir Az (cuyo valor predicho es -0,3 ppm) con una incertidumbre combinada, estadística y sistemática, del 2,2% correspondiente a una incertidumbre total del 4% en Qweak. Esto requiere de una precisión estadística de 5 x 
, que se puede alcanzar en 2, 200 horas con un haz de electrones de 180 µA, polarizado al 85%, incidente sobre un blanco de hidrógeno líquido de 0,35 m. Un sistema sincronizado de adquisición de datos integrará las señales de corriente del detector sobre cada estado de espín y extraerá la componente que viola paridad, correlacionada con la helicidad.
The observed coupling of the proton to the Z-boson, i.e. the «weak charge¼ of the proton, varies with distance scale. The coupling has already been accurately measured at short distances by high energy experiments. Qweak will make the measurement at a momentum transfer of only 0.3 (GeV/c)2. The «running¼ of the coupling from high to low energy can be calculated by correcting for the effect of clouds of virtual particles in the vacuum. Because the corrections depend on all of nature’s particles, not only those which have been discovered, a difference between the calculated and measured low energy weak charge could signal new physics. A measurement of Qweak to 4% will be sensitive to new physics at the few TeVscale. The Qweak experiment will use the fact that the parity-violating longitudinal analyzing power, Az, is proportional to the proton’s weak charge. The experiment plans to measure the predicted Az of -0.3 ppm with a combined statistical and systematic uncertainty of 2.2%, corresponding to a total uncertainty of 4% in Qweak. This requires a statistical precision of 5 x , which can be achieved in 2200 hours with an 85% polarized, 180 µA electron beam incident on a 0.35 m liquid hydrogen target. A synchronous data acquisition system will integrate the detector current signals over each spin state and extract the helicity correlated, parity violating component.
