Прорыв в ЦЕРНе: физики наблюдают редкий распад частицы Бога на мюоны
Когда в 2012 году ученые ЦЕРН объявили об открытии Бозон Хиггса, так называемая Божественная Частица, мир физики был в безумии. С 1960-х годов физики теоретизировали существование элементарной частицы, которая могла бы объяснить, почему другие частицы имеют массу. После полувека теоретической работы доказательства существования частицы Бога были наконец обнаружены на Большом адронном коллайдере ЦЕРНа (LHC) – крупнейшем в мире ускорителе элементарных частиц в глубине Швейцарии и Франции.
И на этом открытия не закончились, потому что этим летом физики ЦЕРНа наблюдали распад бозона Хиггса на элементарные частицы, известные как мюоны.
Прорыв в ЦЕРНе был сделан на компактном мюонном соленоиде (CMS), который является одним из гигантских детекторов частиц, которые работают вокруг LHC длиной 17 миль.
Детектор наблюдает за сталкивающимися частицами, врезающимися друг в друга со скоростью, близкой к скорости света, чтобы подобрать и проанализировать образовавшийся мусор.
Тот же инструмент вместе с детектором A Toroidal LHC ApparatuS (ATLAS) обнаружил свидетельство существования бозона Хиггса в 2012 году.
Мюоны считаются элементарными частицами, которые в физике являются субатомными частицами, не состоящими из каких-либо других составных частей.
Мюоны – более тяжелая форма электронов, но оба они принадлежат к классу частиц, известных как фермионы.
Все они описаны в Стандартной модели физики элементарных частиц, которая классифицирует строительные блоки материи – фермионы – и носители силы – бозоны.
Мюоны также известны как частицы второго поколения вместе с мюонными нейтрино, очаровательными и странными кварками.
Фермионы первого поколения, такие как электроны, являются самыми легкими из всех частиц и могут образовываться в результате распада частиц второго и третьего поколения.
Новые открытия в ЦЕРНе показывают, что бозон Хиггса может взаимодействовать с частицами второго поколения, что открывает для физиков совершенно новый мир возможностей.
Мария Спиропулу, профессор физики Шан-Йи Чен из Калифорнийского технологического института (Калифорнийский технологический институт), сказала: «Важность этого измерения состоит в том, что мы исследуем редкие процессы, связанные с бозоном Хиггса, и мы находимся в точности. режим исследования физики, при котором любое отклонение от предсказаний Стандартной модели может указать нам на новую физику “.
Подтверждающие доказательства распада частицы Бога также были обнаружены детектором ATLAS.
Оба результата были представлены научному сообществу на 40-й Международной конференции по физике высоких энергий в августе этого года.
Ирен Датта, член команды Caltech CMS и аспирант, сказала: «Нам нужно больше данных и умные методы анализа, чтобы подтвердить наши результаты, но мы впервые видим доказательства того, что бозон Хиггса распадается на два мюона.
“Этот результат экспериментально подтверждает, что предсказания Стандартной модели физики элементарных частиц верны.
«Даже небольшое отклонение от нашей модели говорит о том, что происходит что-то еще, но до сих пор Стандартная модель остается неизменной».
Ученые надеются, что это открытие поможет им лучше понять, как бозон Хиггса передает массу другим частицам.
Настоящая теория гласит, что частица Бога взаимодействует с так называемым полем Хиггса, названным в честь британского физика Питера Хиггса.
Когда частицы движутся через это поле, они приобретают массу, и чем медленнее они движутся, тем больше массы они приобретают.
Нан Лу, постдокторант и член команды Caltech CMS, сказал: «Мы хотим понять происхождение массы в нашей Вселенной.
«Бозон Хиггса – это экспериментальный инструмент для понимания этого механизма, и он может быть инструментом для открытия новой физики.
«Мы не можем систематически наблюдать бозон Хиггса или другие элементарные частицы, кроме как в их проявлении в столкновениях частиц высоких энергий, но они являются основными строительными блоками нашей Вселенной».
Профессор Спиропулу добавил: «Исследование свойств бозона Хиггса равносильно поиску новой физики, которая, как мы знаем, должна существовать».
В нашем Telegram‑канале вы найдёте новости о непознанном, НЛО, мистике, научных открытиях, неизвестных исторических фактах. Подписывайтесь, чтобы ничего не пропустить.
