يجد ATLAS دليلاً على حدوث اضمحلال بوزون هيغز النادر

قام فيزيائيو ATLAS بالبحث في مجموعة بيانات Large Hadron Collider Run 2 بأكملها

تصادمات مع الفوتون، وكذلك مع اثنيناللبتونات، التي كانت كتلتها الإجمالية أقل من 30 جيجا إلكترون فولت. في هذه المنطقة، يجب أن يهيمن التحلل بالفوتونات الافتراضية على العمليات الأخرى التي تنتج نفس الحالة النهائية. قام ATLAS بقياس سرعة إشارة بوزون هيغز في قناة الاضمحلال هذه، والتي تبلغ 1.5 ± 0.5 ضعف المتوقع من النموذج القياسي. احتمال أن تكون الإشارة المرصودة ناجمة عن تقلبات الخلفية أقل من 1 في 1000.

معتبرا ذلك من البرنامج القادم في LHC معمع اللمعان العالي ، من المتوقع وجود كمية كبيرة من البيانات ، وستصبح دراسة تحلل بوزون هيغز النادر القاعدة الجديدة. سيسمح هذا للفيزيائيين بالانتقال من تقديم أدلة على وجودهم إلى تأكيد ملاحظاتهم وإجراء دراسات مفصلة لخصائص بوزون هيغز ، مما سيؤدي إلى اختبارات أكثر صرامة للنموذج القياسي.

مراقبة اضمحلال بوزون هيغز إلى فوتون وسيسمح زوج ليبتون للعلماء الفيزيائيين بدراسة تناظر تكافؤ الشحنة أو تكافؤ C (CP). التكافؤ المشترك ، التناظر CP هو نتاج تماثلين: C - اقتران الشحنة ، الذي يحول الجسيم إلى الجسيم المضاد ، و P - التكافؤ ، مما يخلق صورة معكوسة للنظام الفيزيائي. يعتبر التفاعل القوي والتفاعل الكهرومغناطيسي ثابتين في ظل عملية التحويل CP المشتركة ، ولكن هذا التناظر ينكسر قليلاً أثناء بعض أنواع الانحلال الضعيف. تاريخيًا ، اقترح ليف لانداو التناظر CP لاستعادة النظام بعد اكتشاف انتهاك التكافؤ في الخمسينيات. ومع ذلك ، في عام 1964 ، أظهر جيمس كرونين وفال فيتش أن تناظر CP يمكن أيضًا كسره.

عندما يدرس الفيزيائيون جسيمات الكاونلقد لاحظوا – لدهشتهم – أن الأمور مختلفة في عالم فيزياء الجسيمات. ومنذ ذلك الحين، عرف العلماء أن كسر تناظر الشحنة CP هو السمة المميزة للقوة الكهروضعيفة، وأدرجوها في النموذج القياسي.

ولكن مع تحلل بوزون هيغز إلى ثلاثة جسيمات ، اثنانسيتمكن الفيزيائيون من التحقق مما إذا كانت الانحرافات في الاتجاه المفضل ، مما سيسمح للباحثين بتحسين فهمهم لأسباب انتهاك CP ، وربما يؤدي إلى أدلة لعلماء فيزيائيين جدد يتجاوز النموذج القياسي.

قراءة المزيد

انظر إلى صورة 8 تريليون بكسل للمريخ

يتم بناء محرك صاروخي نووي للرحلات الجوية إلى المريخ. كيف هي خطيرة؟

الإجهاض والعلم: ماذا سيحدث للأطفال الذين سينجبون

الإلكترون فولت هو وحدة خارج النظام للطاقة المستخدمة في الفيزياء الذرية والنووية وفي فيزياء الجسيمات الأولية وفي مجالات العلوم وثيقة الصلة والمتعلقة.

النموذج القياسي هو بناء نظري فيفيزياء الجسيمات الأولية ، والتي تصف التفاعلات الكهرومغناطيسية والضعيفة والقوية لجميع الجسيمات الأولية. اكتملت الصيغة الحديثة في منتصف السبعينيات بعد التأكيد التجريبي لوجود الكواركات.

التقلب هو أي انحراف عشوائي لأي قيمة.

تكافؤ الشحن (C-التكافؤ) هو أحد الأرقام الكمومية لجسيم محايد حقًا (أو نظام ميكانيكي كمي آخر) يحدد سلوك متجه حالته تحت اقتران الشحنة.

بوزون هيجز - جسيم أولي ، كم الحقلهيغز ، والتي نشأت بالضرورة في النموذج القياسي لفيزياء الجسيمات بسبب آلية هيغز للكسر التلقائي للتناظر الكهروضعيف.