ATLAS löytää todisteita harvinaisesta Higgsin bosonin hajoamisesta

ATLAS-fyysikot etsivät koko Large Hadron Collider Run 2 -datasarjaa

törmäykset fotonin sekä kahden kanssaleptoneja, joiden kokonaismassa oli alle 30 GeV. Tällä alueella virtuaalisten fotonien aiheuttamien hajoamisten pitäisi hallita muita prosesseja, jotka tuottavat saman lopputilan. ATLAS mittasi Higgsin bosonin signaalin nopeuden tässä vaimennuskanavassa, joka on 1,5 ± 0,5 kertaa standardimallin odotukset. Todennäköisyys, että havaittu signaali johtui taustan vaihteluista, on pienempi kuin 1:1000.

Ottaen huomioon, että tulevasta ohjelmasta LHC: lläSuurella kirkkaudella odotetaan paljon dataa, harvinaisista Higgsin bosonihajoamisista tulee uusi normi. Tämä antaa fyysikoille mahdollisuuden siirtyä todisteiden esittämisestä olemassaolostaan ​​havaintojensa vahvistamiseen ja yksityiskohtaisten tutkimusten tekemiseen Higgsin bosonin ominaisuuksista, mikä johtaa vielä tiukempiin standardimallin testeihin.

Higgsin bosonin hajoamisen havaitseminen fotoniksi jaleptonipari antaa fyysikoille mahdollisuuden tutkia varauksen pariteettisymmetriaa tai C-pariteettia (CP). Yhdistetty pariteetti, CP-symmetria on kahden symmetrian tulosta: C - varauksen konjugaatio, joka muuttaa hiukkasen antipartikkeliksi, ja P - pariteetti, joka luo fyysisen järjestelmän peilikuvan. Vahva vuorovaikutus ja sähkömagneettinen vuorovaikutus ovat invariantteja yhdistetyssä CP-muunnosoperaatiossa, mutta tämä symmetria on hieman rikkoutunut joidenkin heikkojen hajoamistyyppien aikana. Historiallisesti Lev Landau ehdotti CP-symmetriaa järjestyksen palauttamiseksi sen jälkeen, kun pariteettirikkomus havaittiin 1950-luvulla. James Cronin ja Val Fitch osoittivat kuitenkin vuonna 1964, että myös CP-symmetria voidaan rikkoa.

Kun fyysikot tutkivat kaonhiukkasiaHe huomasivat - yllätykseksi - että hiukkasfysiikan maailmassa asiat ovat toisin. Siitä lähtien tiedemiehet ovat oppineet, että CP-symmetrian rikkoutuminen on sähköheikon voiman tunnusmerkki, ja ovat sisällyttäneet sen standardimalliin.

Mutta Higgsin bosonin hajotessa kolmeksi hiukkaseksi, kahdeksijoista fyysikot voivat tarkistaa, ovatko hajoamiset edulliseen suuntaan, mikä antaa tutkijoille mahdollisuuden parantaa ymmärrystä CP-rikkomusten syistä ja mahdollisesti jopa johtaa vihjeisiin uusille fyysikoille vakiomallin ulkopuolella.

Lue lisää

Katsokaa 8 biljoonan pikselin kuvaa Marsista

Ydinrakettimoottoria rakennetaan Mars-lennoille. Kuinka se on vaarallista?

Abortti ja tiede: mitä tapahtuu synnyttäville lapsille

Elektronijännite on järjestelmän ulkopuolinen energian yksikkö, jota käytetään atomi- ja ydinfysiikassa, alkeishiukkasten fysiikassa ja läheisesti liittyvissä tieteenaloissa.

Standardimalli on teoreettinen rakenne vuonna 2006alkeishiukkasten fysiikka, joka kuvaa kaikkien alkeishiukkasten sähkömagneettista, heikkoa ja vahvaa vuorovaikutusta. Moderni formulaatio valmistui 70-luvun puolivälissä kvarkkien olemassaolon kokeellisen vahvistamisen jälkeen.

Vaihtelu on minkä tahansa arvon satunnainen poikkeama.

Latauspariteetti (C-pariteetti) on yksi todella neutraalin hiukkasen (tai muun kvanttimekaanisen järjestelmän) kvanttiluvuista, joka määrittää sen tilavektorin käyttäytymisen varauksen konjugaation alla.

Higgsin bosoni - alkupartikkeli, kenttäkvanttiHiggs, joka syntyy välttämättä hiukkasten fysiikan vakiomallissa johtuen Heakin mekanismista, joka rikkoo sähköheikän symmetrian spontaanisti.