ボリショイ劇場の2回目の走行中の衝突データを使用して4つのトップクォークが観察された
ATLAS は主要 4 つのうちの 1 つですジュネーブの欧州原子核研究機構 CERN の LHC での実験。この実験は、陽子と陽子の衝突を研究するために設計された同名の検出器で行われます。 CMS (コンパクト ミュオン ソレノイド) は、CERN の大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) にある 2 つの大型万能粒子検出器のうちの 1 つです。
トップクォークは標準模型で最も重い粒子であり、したがってヒッグス粒子とのつながりが最も強い粒子です。これは、新しい物理学を学ぶのに最適です。
入手方法はたくさんありますトップクォーク。ほとんどの場合、それらはクォークと反クォークのペアで観察され、場合によっては単独で観察されます。標準模型の理論によれば、2 つのトップクォークと反クォークのペアからなる 4 つのトップクォークが同時に出現する可能性があります。
しかし、科学者らは、その速度はその形成は、トップクォークと反クォークのペアの形成よりも7万倍低くなります。したがって、物理学者は 4 つのトップ クォークの出現が真の画期的な進歩であると考えています。この現象の証拠は、ATLAS によって 2020 年と 2021 年に、CMS によって 2022 年に記録されています。しかし、これまでに観察はありません。
ATLAS (左) と CMS (右) からの 4 つのトップ クォーク生成イベントの表示。画像: CERN
4つのトップクォークの誕生が知られているは珍しいです。それらはそれぞれ W ボソンとダウン クォークに崩壊します。 W 粒子は、荷電レプトンとニュートリノ、またはクォークと反クォークのペアに崩壊する可能性があります。これは、4 つのトップ クォークによるイベントの署名が大きく異なる可能性があることを意味します。これにより、検索が困難になります。
ATLAS と CMS は新しい手法を使用しました機械学習を利用して、4 つのトップ クォークを含む候補イベントを選択するアルゴリズムを作成します。 ATLAS と CMS は両方とも、2 つ以上のレプトンを含むイベントのシグネチャを探しました。 4つのトップクォークの形成を初めて直接観察したことは、この粒子の研究における新たな一歩である。どちらの実験もLHCでの3回目の打ち上げ中は継続して行われる。
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