ATLAS găsește dovezi ale degradării rare a bosonului Higgs

Fizicienii ATLAS au căutat întregul set de date Large Hadron Collider Run 2

ciocniri cu un foton, precum și cu doileptoni, a căror masă totală a fost mai mică de 30 GeV. În această regiune, dezintegrarile cu fotoni virtuali ar trebui să domine asupra altor procese care produc aceeași stare finală. ATLAS a măsurat viteza semnalului bosonului Higgs în acest canal de dezintegrare, care este de 1,5 ± 0,5 ori mai mare decât așteptările de la modelul standard. Probabilitatea ca semnalul observat să fie cauzat de fluctuațiile de fond este mai mică de 1 la 1000.

Având în vedere că din programul viitor de la LHC cuCu o luminozitate ridicată, se așteaptă o cantitate mare de date, studiul degradărilor rare ale bosonului Higgs va deveni noua normă. Acest lucru va permite fizicienilor să treacă de la prezentarea dovezilor existenței lor la confirmarea observațiilor lor și efectuarea de studii detaliate ale proprietăților bosonului Higgs, ceea ce va duce la teste și mai riguroase ale modelului standard.

Observarea descompunerii bosonului Higgs într-un foton șio pereche de lepton le va permite fizicienilor să studieze simetria parității sarcinii sau paritatea C (CP). Paritate combinată, simetria CP este produsul a două simetrii: C - conjugarea sarcinii, care transformă o particulă în antiparticulă și P - paritatea, care creează o imagine în oglindă a sistemului fizic. Interacțiunea puternică și interacțiunea electromagnetică sunt invariante în operațiunea de transformare CP combinată, dar această simetrie este ușor ruptă în timpul unor tipuri de degradare slabă. Din punct de vedere istoric, simetria CP a fost propusă de Lev Landau pentru a restabili ordinea după descoperirea încălcării parității în anii 1950. Cu toate acestea, în 1964, James Cronin și Val Fitch au arătat că simetria CP poate fi de asemenea spartă.

Când fizicienii studiază particulele de kaonEi au observat, spre surprinderea lor, că în lumea fizicii particulelor lucrurile sunt diferite. De atunci, oamenii de știință au aflat că ruperea simetriei CP este un semn distinctiv al forței electroslăbite și l-au inclus în modelul standard.

Dar odată cu descompunerea bosonului Higgs în trei particule, douădintre care sunt acuzați, fizicienii vor putea verifica dacă dezintegrările se află într-o direcție preferată, ceea ce va permite cercetătorilor să-și îmbunătățească înțelegerea cauzelor încălcării CP și, eventual, chiar să ducă la indicii pentru noii fizicieni dincolo de Modelul standard.

Citeste mai mult

Uită-te la o imagine de 8 trilioane de pixeli a lui Marte

Un motor rachetă nucleară este construit pentru zborurile către Marte. Cum este periculos?

Avortul și știința: ce se va întâmpla cu copiii care vor naște

Un electron volt este o unitate de energie din sistem utilizată în fizica atomică și nucleară, în fizica particulelor elementare și în domeniile științifice strâns legate și conexe.

Modelul standard este o construcție teoretică înfizica particulelor elementare, care descrie interacțiunile electromagnetice, slabe și puternice ale tuturor particulelor elementare. Formularea modernă a fost finalizată la mijlocul anilor 70, după confirmarea experimentală a existenței quark-urilor.

Fluctuația este orice abatere aleatorie de orice valoare.

Paritate de încărcare (C-paritate) este unul dintre numerele cuantice ale unei particule cu adevărat neutre (sau alt sistem mecanic cuantic) care determină comportamentul vectorului său de stare în conjugarea sarcinii.

Bosonul Higgs - particula elementară, cuantică de câmpHiggs, care apare neapărat în Modelul standard de fizică a particulelor datorită mecanismului Higgs al ruperii spontane a simetriei electrodebole.