Jaunais Higsa bozona mērījums ir visu laiku precīzākais: ScienceAlert

Kad īpaši ātru protonu plūsmas saduras, Higsa bozons var pastāvēt īsākā mirklī pirms Tas sadalās vieglākās molekulās.

Tajā brīdī fiziķi var strādāt atpakaļ, lai novērtētu masu, kas varētu būt vissvarīgākā un nenotveramākā daļiņa standarta modelī.

Pēc tam, kad, izmantojot lielo hadronu paātrinātāju (LHC), fiziķiem ir izdevies iegūt līdz šim precīzāko skaitli šim svarīgajam īpašumam, ir izdevies iegūt pārsteidzoši daudz protonu sadursmju.

Pirmkārt Ziņots jūlijāJaunākie mērījumi ir no četru gadu perioda Apmēram 9 miljoni Higsa bozona daļiņu Bija paredzēts, ka tas tiks ražots LHC, pasaulē lielākajā un jaudīgākajā daļiņu paātrinātājā. Taču eksperimentāli ir novērota tikai neliela daļa no Higsa.

Tomēr ar to pietika starptautiskai pētnieku komandai, kas strādāja pie šī atklājuma Atlas pieredzeviens no diviem LHC detektoriem, lai iegūtu līdz šim precīzākos Higsa bozona masas mērījumus.

Higss ir diezgan noslēpumaina daļiņa: tā rodas no kvantu lauka Izplatīts visā Visumākas piešķir citām pamatdaļiņām to masu.

Lai gan citu daļiņu masas fizikas standarta modelī var izsecināt no teorijas, fiziķiem ir salīdzinoši akli jātaustās, veicot eksperimentus, lai noteiktu Higsa masu.

Precīza mērījuma iegūšana ir svarīga, jo mērījums ir svarīgs, lai izprastu citu daļiņu mijiedarbību.

Tā salīdzinoši lielā masa ir padarījusi Higsa bozonu viegli novērojamu Ļoti prasīgaTomēr pašreizējie Higsa masas mērījumi ir trīs reizes vieglāki, nekā liecina modeļi, saskaņā ar prognozēm.

Kamēr tās pretrunas Vēl nav atrisinātsŠie jaunākie mērījumi uzlabo mūsu labāko aplēsi par Higsa bozona masu, kas ietekmē… kā viņam iet Tas mijiedarbojas ar citām molekulām un sevi.

Pētnieki apvienoja vairākus masas mērījumus, kuru pamatā bija daļiņu sabrukšana un precīzāka kalibrēšana, lai iegūtu Higsa bozona masu 125,11 GeV (GeV) ar nenoteiktību 0,11 GeV. Tas ir mazāks par a Masa 125,35 GeV Ar precizitāti 0,12 procenti 2019. gadā.

“Šis rezultāts pašlaik ir visprecīzākais Higsa bozona masas mērījums ar šī fundamentālā daudzuma precizitāti 0,09 procenti,” sacīja ATLAS sadarbības dalībnieki. Ierakstiet viņu avīzē.

Svarīgi, ka komandas aplēse samazina Higsa masas statistisko un sistemātisko nenoteiktību par citu secību – nenoteiktību, kas iepriekš tika atstāta vietā. Atrodiet vietu interpretācijām no datiem.

Precīzāku mērījumu iegūšana palīdz fiziķiem pārbaudīt daļiņu fizikas standarta modeļa prognozes un noteikt iespējamās novirzes, ja tādas pastāv.

Piemēram, pagājušajā gadā precīzākie W bozona masas mērījumi atklāja dažas iespējamās plaisas standarta modelī, kas joprojām ir mūsu labākais pamatdaļiņu un to mijiedarbības darba modelis. W bozona masa bija septiņas standarta novirzes ārpus modeļa prognozes, a Rezultātu neviens negaidīja.

Šādas anomālijas norāda uz jaunām vai nezināmām parādībām ārpus standarta modeļa, kas neizskaidro visu par Visumu. Tomēr precizitāte nenozīmē arī precizitāti; Tā varētu būt Mērījumi ir nepareiziNe teorija.

Runājot par Higsa bozonu, neskatoties uz šiem nesenajiem mērījumiem, fiziķi tā īpašības arī nav noteikuši, pat ne tuvu.

Piemēram, šķiet, ka Higsa bozonam nav vienāda masa katru reizi, bet tam ir vairākas iespējamās masas, ko fiziķi sauc par “cenu”. 2022. gadā zinātnieki Precizējiet viņu aplēses “Skatiet” Higsa bozonu precīzāk nekā jebkad agrāk.

Bet, iegūstot labākus un precīzākus Higsa masas aprēķinus, fiziķi arvien vairāk tuvojas atbildēm uz dažiem sarežģītiem jautājumiem par noslēpumaino daļiņu, piemēram: vai Higsa bozons mijiedarbojas ar sevi, kā paredz standarta modelis? Kā tas saistās ar citām molekulām?

līdz Vairāk brutālu brīnumu Tie ietver: Vai ir dažādas Higsa versijas, kuras mums vēl ir jāatklāj, un vai Higss varētu būt vārti, lai izprastu tumšo matēriju, noslēpumaino vielu, kas piepilda Visumu, bet kuru neviens vēl nav redzējis?

Protams, fiziķi joprojām to dara Uz Meklēt citas molekulas Tas var izskaidrot apbrīnojamo Higsa bozona vieglumu — anomāliju, kas viņus vajā kopš Higsa atklāšanas 2012. gadā.

ar Pēdējās akcijas Lielais hadronu paātrinātājs (LHC), kas paredzēts, lai palielinātu daļiņu sadursmju enerģiju un intensitāti, tagad ir pabeigts, un nākotnē ir plānoti vēl citi uzlabojumi. Kas zina, kas notiks?

Pētījums tika publicēts Fiziskās apskates vēstules.