ATLASはまれなヒッグス粒子崩壊の証拠を発見

ATLAS の物理学者は、Large Hadron Collider Run 2 データセット全体を検索しました。

1 つの光子との衝突、および 2 つの光子との衝突レプトンの総質量は 30 GeV 未満でした。この領域では、仮想光子による崩壊が、同じ最終状態を生成する他のプロセスよりも優先されるはずです。 ATLAS は、この減衰チャネルでのヒッグス粒子の信号速度を測定しました。これは、標準モデルからの予想の 1.5 ± 0.5 倍でした。観測された信号がバックグラウンドの変動によって引き起こされた確率は 1000 分の 1 未満です。

LHCでの今後のプログラムからそれを考慮して光度が高く、大量のデータが予想されるため、まれなヒッグス粒子の崩壊の研究が新しい標準になるでしょう。これにより、物理学者は、存在の証拠を提示することから、観察結果を確認し、ヒッグス粒子の特性の詳細な研究を行うことへと移行することができます。これにより、標準モデルのさらに厳密なテストが可能になります。

ヒッグス粒子の光子への崩壊の観測とレプトンペアにより、物理学者は電荷パリティ対称性またはCパリティ(CP)を研究できます。結合されたパリティ、CP対称性は、2つの対称性の積です。C-粒子を反粒子に変える電荷共役と、P-物理システムの鏡像を作成するパリティです。強い相互作用と電磁相互作用は、組み合わせたCP変換操作では不変ですが、この対称性は、いくつかのタイプの弱い崩壊の間にわずかに壊れます。歴史的に、CP対称性は1950年代にパリティ違反が発見された後、秩序を回復するためにレフ・ランダウによって提案されました。しかし、1964年に、ジェイムズ・クローニンとヴァル・フィッチは、CP対称性も破れる可能性があることを示しました。

物理学者がカオン粒子を研究するとき彼らは、驚いたことに、素粒子物理学の世界では状況が異なることに気づきました。それ以来、科学者たちは CP 対称性の破れが電弱力の特徴であることを学び、それを標準モデルに含めてきました。

しかし、ヒッグス粒子が3つの粒子に崩壊すると、2つそのうちの有償である物理学者は、崩壊が好ましい方向にあるかどうかを確認できます。これにより、研究者はCP対称性の破れの原因についての理解を深めることができ、標準模型を超える新しい物理学者の手がかりにさえつながる可能性があります。

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