Частица Бога распадается на два мюона, ученые на шаг ближе к разгадке загадки

  • 31-08-2020
  • комментариев

На 40-й конференции ICHEP 3 августа ученые ЦЕРН объявили, что они сделали еще один шаг ближе к разгадке тайны взаимодействия бозона Хиггса «Божественной частицы» со Вселенной. Эксперименты ATLAS и CMS объявили о новых результатах, которые показывают, что бозон Хиггса распадается на два мюона. В пресс-релизе ученые заявили, что физический процесс распада бозона Хиггса на мюоны является чрезвычайно редким явлением, поскольку только один бозон Хиггса из 5000 распадается на мюоны. Новые результаты имеют решающее значение, поскольку впервые было замечено, что «частица Бога» взаимодействует с элементарными частицами второго поколения.

По словам ученых из ЦЕРНа, электроны относятся к частицам первого поколения, а мюоны - ко второму поколению. С момента открытия бозона Хиггса в 2012 году физики пытались расшифровать свойства редкой особой частицы, которая придает массу каждой частице и играет фундаментальную роль в силах, обеспечивающих существование Вселенной. Обнаруженный британским физиком Питером Хиггсом, энергетическое поле частицы, названное «полем Хиггса», придает массу каждой частице, которая летит через нее. Такие наблюдения стали возможными после полувека теоретической работы. Божественная частица ответила на некоторые головоломки Стандартной модели физики элементарных частиц о том, как элементарные частицы набирают массу.

[Возможное событие - распад бозона Хиггса на два мюона, зарегистрированный CMS (слева) и ATLAS (справа). Изображение: ЦЕРН]

По словам физиков из ЦЕРНа, бозон Хиггса, возникающий в результате столкновений протонов на Большом адронном коллайдере, распадается - так называемый распад - почти мгновенно на другие частицы. Основной метод, использованный для изучения свойств бозона Хиггса, заключался в анализе того, как он распадается на различные элементарные частицы и скорости его распада. CMS получила свидетельство этого распада с 3 сигмами, что зарегистрированный распад бозона Хиггса на пару мюонов из-за статистических флуктуаций составляет менее одного из 700. Ученые объяснили, что результат двух сигм ATLAS будет означать один шанс из 40, комбинация которых привел выше 3 сигм. Следовательно, бозон Хиггса распадался на два мюона.

CMS гордится тем, что достигла этой чувствительности к распаду бозонов Хиггса на мюоны и представила первые экспериментальные доказательства этого процесса. Похоже, что бозон Хиггса также взаимодействует с частицами второго поколения в соответствии с предсказанием Стандартной модели, результат, который будет дополнительно уточнен с данными, которые мы ожидаем собрать в следующем прогоне, сказал Роберто Карлин, представитель эксперимента CMS. .

Читайте: SpaceX запускает ракету с партией спутников

Читайте: Марсианский космический корабль Tianwen-1 делает потрясающие снимки Земли и Луны

[Кандидат Хиггса в ZZ в четырехлептонное событие, как видно в детекторе ATLAS. Четыре реконструированных мюона изображены красными линиями. Зеленые и синие прямоугольники показывают, где мюоны прошли через мюонные детекторы. Изображение: ATLAS Collaboration / CERN]

[Пресс-релиз] Эксперименты @CERN объявляют о первых признаках процесса редкого бозона Хиггса https://t.co/x9fDow2goy pic.twitter.com/cFi6qyiyK5

«Это свидетельство распада бозона Хиггса на частицы материи второго поколения дополняет очень успешную физическую программу Run 2. Измерения свойств бозона Хиггса достигли нового уровня точности, и теперь можно рассматривать редкие моды распада. Эти достижения основаны на большом наборе данных LHC, выдающейся эффективности и производительности детектора ATLAS, а также использовании новых методов анализа », - сказал Карл Якобс, пресс-секретарь ATLAS.

Коллаборация ATLAS объявляет о первом наблюдении двух W-бозонов, образовавшихся в результате рассеяния двух фотонов - частиц света ¡¡ï¸ - на Международной конференции по физике высоких энергий # ICHEP2020! âž¡ï¸ Узнайте больше в нашем новом брифинге: https://t.co/236K0sfTTe pic.twitter.com/n5eI0DB5o2

Однако одной из самых сложных частей исследования было то, что на LHC для каждого предсказанного распада бозона Хиггса на два мюона ученые видели тысячи пар мюонов, образовавшихся в результате других процессов. Но ученые обнаружили характерный признак распада бозона Хиггса, который представляет собой небольшой избыток событий, которые группируются около мюонной пары с массой 125 ГэВ, и смогли измерить энергию, импульс и углы мюонных кандидатов. Кроме того, чувствительность анализа была улучшена с помощью таких методов, как сложные стратегии фонового моделирования и других передовых методов, таких как алгоритмы машинного обучения. CMS объединила четыре отдельных анализа для наблюдения.

Более восьми лет назад @ATLASexperiment и @CMSexperiment объявили об открытии #HiggsBoson на Большом адронном коллайдере ЦЕРНа. Наше новое видео о самом известном открытии # LHC возвращает нас к основам: к его роли в Стандартной модели физики элементарных частиц! pic.twitter.com/mtweBTT7hE

Читайте: Ученые разрабатывают наностержни из аспирина для лечения катаракты

Читайте: Ученые обнаружили редкую гигантскую планету, вращающуюся вокруг меньшей прохладной звезды на расстоянии 35 световых лет от Земли

комментариев

Добавить комментарий