W Wielkim Zderzaczu Hadronów odkryto rzadki rozpad bozonu Higgsa

Po raz pierwszy o bozonie Higgsa mówiło się aktywnie w światowej społeczności naukowej w 2012 roku, kiedy to po raz pierwszy odkryto go w chaosie cząstek generowanym przez Wielki Zderzacz Hadronów w CERN.

Zdarzenie to miało znaczenie historyczne, gdyż bozon Higgsa posiada unikalne właściwości, a mianowicie „nadaje” masę innym cząstkom elementarnym.

Już w tym roku analizując kolejną porcję danych uzyskanych podczas eksperymentu związanego z kompaktem Mionowy solenoid (CMS), w LHC znaleziono dowody na to, że bozon Higgsa dzieli się na parę cząstek zwanych miony.

Mion jest nieco cięższym typem elektronu i należy do takich klas cząstek jak fermiony.

To oddzielenie jest opisane w Modelu Standardowym, zgodnie z którym wszystkie cząstki są podzielone na fermiony i bozony. Tak więc ogólnie przyjmuje się, że fermiony są podstawowym budulcem całej materii, a bozony są nośnikami energii.

Ponadto mion należy do tzw. Cząstek drugiej generacji. Fermiony pierwszej generacji to najlżejsze pierwiastki, takie jak elektrony. Cząstki elementarne drugiej i trzeciej generacji są dość zdolne do przejścia procesu rozpadu i stają się cząstkami pierwszej generacji.

Analiza danych konfiguracji wykazała pierwszą w historii interakcję bozonu Higgsa z fermionami drugiej generacji. Ponadto analiza danych wykazała, że ​​czas rozpadu par Higgsa jest rzeczywiście proporcjonalny do kwadratu masy fermionu.

Pomimo złożoności percepcji tego odkrycia, ma ono ogromne znaczenie dla nauki. W końcu analiza danych może wiarygodnie potwierdzić fakt, że bozon Higgsa daje pozostałej masie cząstek podstawowych.

Ponadto, jeśli analiza danych ujawni jakiekolwiek odchylenie w danych, to stanie się bezpośredni dowód na obecność nowych stanów materii, które różnią się od przewidywań normy modele.

Jak bozon Higgsa „nadaje” masę cząsteczkom

Aby spróbować zrozumieć ten niewyobrażalny proces, można sobie wyobrazić, że bozon Higgsa to rodzaj gęstego syropu i przelatujące przez nią cząsteczki elementarne niejako zarastają tym „syropem” i tym samym zyskują na sobie masa.

Im wolniejsza prędkość ruchu określonej cząstki, tym więcej masy na końcu otrzyma.

Naukowcy podzielili się swoimi wynikami na 40.Międzynarodowej Konferencji Fizyki Wysokich Energii, która odbyła się w sierpniu 2020 roku.

A jeśli chcesz dalej czytać ciekawe materiały, zasubskrybuj kanał i polub go. Dziękuję za uwagę.