Эксклюзив от «частицы Бога»: физики наблюдали за редким распадом бозона Хиггса в Большом адронном коллайдере

Опубликовал
Катерина Даньшина

С момента открытия бозона Хиггса в 2012 году ученые тщательно изучали странную частицу с целью отыскать подсказки о настоящей природе материи и Вселенной и, похоже, нашли одну из таких во время недавних экспериментов.

Бозон Хиггса (который еще называют «частицей Бога») – это элементарная частица, которая образуется в результате квантового возбуждения поля Хиггса и является важным компонентом Стандартной модели физики, поскольку придает многим фундаментальным частицам их массу. Считается, что она очень нестабильна и распадается на другие частицы сразу после генерации.

В течение одиннадцати лет с момента открытия «частицы Бога» с помощью детекторов ATLAS и CMS на Большом адронном коллайдере ученые «тщательно» исследовали ее внутренние свойства. И, наконец, зафиксировали довольно редкий процесс – бозон Хиггса распался на Z-бозон и фотон (Z-бозон является «электрически нейтральным» носителем слабой силы, тогда как фотон переносит электромагнитную энергию).

События-кандидаты из ATLAS (слева) и CMS (справа) для распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон

Во время предыдущих экспериментов ученые наблюдали распад бозона Хиггса на два фотона, но не видели его напрямую. То же самое произошло и в этот раз – распад бозона прошел через промежуточную «петлю» виртуальных частиц, которые появляются и сразу исчезают, поэтому не могут быть непосредственно обнаружены. Эти виртуальные частицы могут включать в себя новые, еще не открытые частицы, которые не были учтены Стандартной моделью, считают ученые.

Стандартная модель предполагает, что если бозон Хиггса имеет массу около 125 миллиардов электронвольт, примерно 0,15% бозонов Хиггса распадутся на Z-бозон и фотон. Но новые экспериментальные данные ATLAS и CMS показывают, что скорость распада намного выше предусмотренной, поскольку процесс происходит примерно в 6,6% случаев.

Онлайн-курс "Кібербезпека вебзастосунків" від robot_dreams.
Пройдіть всі етапи тестування застосунків та відточіть навички на воркшопах з реальними прикладами проведення атак.Лектор — експерт з 10-річним досвідом у інформаційній безпеці.
Про курс

Первое свидетельство распада бозона Хиггса на Z-бозон и фотон имеет статистическую значимость 3,4 стандартных отклонения – чего недостаточно, чтобы классифицировать его как фактическое доказательство (открытие бозона Хиггса имело статистическую значимость 5 стандартных отклонений). Нынешние данные были собраны во время второго запуска Большого адронного коллайдера, который проводился между 2015 и 2018 годами. Самый мощный в мире ускоритель элементарных частиц сейчас проходит третий запуск, поэтому точность измерений физики распада бозона Хиггса должна улучшиться в течение нескольких лет.

Disqus Comments Loading...
Поделитесь в соцсетях
Опубликовал
Катерина Даньшина