ATLAS znajduje dowody na rzadki rozpad bozonu Higgsa

Fizycy z ATLAS przeszukali cały zbiór danych Wielkiego Zderzacza Hadronów Run 2

zderzenia z fotonem, a także z dwomaleptony, których całkowita masa była mniejsza niż 30 GeV. W tym obszarze rozpady z wirtualnymi fotonami powinny dominować nad innymi procesami dającymi ten sam stan końcowy. ATLAS zmierzył prędkość sygnału bozonu Higgsa w tym kanale rozpadu, która jest 1,5 ± 0,5 razy większa od oczekiwanej z Modelu Standardowego. Prawdopodobieństwo, że obserwowany sygnał został spowodowany fluktuacjami tła, jest mniejsze niż 1 na 1000.

Biorąc pod uwagę, że z nadchodzącego programu w LHC zPrzy dużej jasności, spodziewanej dużej ilości danych, badanie rzadkich rozpadów bozonu Higgsa stanie się nową normą. Umożliwi to fizykom przejście od przedstawiania dowodów ich istnienia do potwierdzania swoich obserwacji i prowadzenia szczegółowych badań właściwości bozonu Higgsa, co doprowadzi do jeszcze bardziej rygorystycznych testów Modelu Standardowego.

Obserwacja rozpadu bozonu Higgsa na foton ipara leptonów umożliwi fizykom badanie symetrii parzystości ładunku lub parytetu C (CP). Połączona parzystość CP-symetria jest iloczynem dwóch symetrii: C - koniugacja ładunku, która zamienia cząstkę w jej antycząstkę, oraz P - parzystość, która tworzy lustrzane odbicie układu fizycznego. Silne oddziaływanie i oddziaływanie elektromagnetyczne są niezmienne w połączonej operacji transformacji CP, ale ta symetria jest nieznacznie złamana podczas niektórych typów słabego rozpadu. Historycznie rzecz biorąc, symetria CP została zaproponowana przez Lev Landau w celu przywrócenia porządku po odkryciu naruszenia parytetu w latach pięćdziesiątych. Jednak w 1964 roku James Cronin i Val Fitch wykazali, że symetrię CP można również złamać.

Kiedy fizycy badają cząstki kaonuZauważyli – ku swemu zaskoczeniu – że w świecie fizyki cząstek elementarnych jest inaczej. Od tego czasu naukowcy dowiedzieli się, że łamanie symetrii CP jest cechą charakterystyczną oddziaływania elektrosłabego, i włączyli to do Modelu Standardowego.

Ale wraz z rozpadem bozonu Higgsa na trzy cząstki, dwiektórych są obciążone, fizycy będą mogli sprawdzić, czy rozpady przebiegają w preferowanym kierunku, co pozwoli badaczom na lepsze zrozumienie przyczyn łamania CP, a być może nawet doprowadzi do wskazówek dla nowych fizyków wykraczających poza Model Standardowy.

Czytaj więcej

Spójrz na 8 bilionów pikseli obrazu Marsa

Budowany jest atomowy silnik rakietowy do lotów na Marsa. Jak to jest niebezpieczne?

Aborcja i nauka: co stanie się z dziećmi, które będą rodzić

Elektronowolt jest jednostką energii poza układem, używaną w fizyce atomowej i jądrowej, w fizyce cząstek elementarnych oraz w ściśle powiązanych i pokrewnych dziedzinach nauki.

Model standardowy jest konstrukcją teoretyczną w programiefizyka cząstek elementarnych, która opisuje elektromagnetyczne, słabe i silne oddziaływanie wszystkich cząstek elementarnych. Nowoczesne sformułowanie zostało ukończone w połowie lat 70. po eksperymentalnym potwierdzeniu istnienia kwarków.

Fluktuacja to dowolne przypadkowe odchylenie dowolnej wartości.

Parzystość opłat (Z-parzystość) jest jedną z liczb kwantowych prawdziwie neutralnej cząstki (lub innego układu mechaniki kwantowej), która określa zachowanie jej wektora stanu pod wpływem sprzężenia ładunku.

Bozon Higgsa - cząstka elementarna, kwant polaHiggsa, która nieuchronnie pojawia się w Modelu Standardowym fizyki cząstek elementarnych z powodu mechanizmu Higgsa spontanicznego łamania symetrii elektrosłabej.