Fizycy dokonali ważnej obserwacji bozonu Higgsa

Kategorie: 

Źródło: CERN

W Wielkim Zderzaczu Hadronów dokonano odkrycia, które łączy dwie najcięższe znane nam cząstki – bozon Higgsa i kwark t. Eksperymenty CMS i ATLAS zaobserwowały jednoczesną produkcję obu cząstek w trakcie rzadkiego procesu subatomowego. Naukowcy po raz pierwszy zmierzyli bezpośrednią interakcję bozonów Higgsa z kwarkami t.

 

Boaz Klima z ośrodka badań Fermilab powiedział, że najnowsza obserwacja po raz pierwszy łączy bezpośrednio dwie najcięższe cząstki elementarne Modelu Standardowego – kwark t, który został odkryty w 1995 roku w akceleratorze Tevatron przez eksperymenty CDF i DZero, oraz bozon Higgsa, którego istnienie przewidziano w latach 60. poprzedniego wieku i potwierdzono w 2012 roku dzięki eksperymentom CMS i ATLAS w Wielkim Zderzaczu Hadronów.

 

Podstawowe cząstki zyskują masę w wyniku interakcji z polem Higgsa, dlatego naukowcy podejrzewali, że kwark t posiada silny związek z bozonem Higgsa. Oczywiście najpierw należało przetestować każdy aspekt tej teorii, aby ją w pełni potwierdzić.

 

Jeszcze zanim odkryto tzw. boską cząstkę, naukowcy mieli pewien obraz tego, jak zachowuje się bozon Higgsa. Teraz, gdy fizycy z LHC mogą go swobodnie produkować i analizować, kolejnym krokiem było zbadanie i potwierdzenie tych przypuszczeń. Fizycy zastanawiali się, czy bozon Higgsa może wchodzić w interakcje z kwarkami, a jeśli tak, to jak te związki między cząstkami mogą wyglądać.

Choć podejrzewano, że bozon Higgsa oddziałuje z masywnym kwarkiem t bardziej niż z jakąkolwiek inną cząstką, wszystkie dowody nie były dotychczas wystarczające, aby można było ogłosić odkrycie. Najnowsze wyniki badań z eksperymentów CMS i ATLAS ewidentnie pokazują, że boska cząstka „komunikuje się” z kwarkiem t tak jak przewidywano.

 

Kwark t odgrywał kluczową rolę w badaniach nad bozonem Higgsa jeszcze zanim go odkryto. Fizycy posługiwali się pomiarami kwarka t, aby zawęzić masę boskiej cząstki. Kwark t pomaga również zrozumieć siłę pola Higgsa przy różnych energiach. Rachel Hyneman, absolwentka Uniwersytetu Michigan, która analizowała dane pozyskane z eksperymentu ATLAS powiedziała, że wiele przypuszczeń na temat bozonu Higgsa wynika właśnie od jego powiązań z kwarkiem t - „podejrzewamy, że około 90% bozonów Higgsa jest produkowanych przez wirtualne kwarki t”.

Kolizje proton-proton w Wielkim Zderzaczu Hadronów wytwarzają długie reakcje łańcuchowe, które często obejmują wiele kroków i czynników. Najnowsze badania skupiały się na rzadkich procesach, w których dwa gluony wewnątrz zderzających się protonów łączą się i produkują dwa wirtualne kwarki t, które są kwantowymi fluktuacjami mechanicznymi i nie są jeszcze w pełni uformowanymi oddzielnymi cząstkami. Gdy dochodzi do rekombinacji tych cząstek, zwykle powstaje z nich jeden bozon Higgsa, ale zdarzają się wyjątki – w 1% przypadków, pojedynczemu bozonowi Higgsa towarzyszą dwa kwarki t.

 

Ponieważ bozony Higgsa i kwarki t są cząstkami krótkotrwałymi, niemal natychmiast przekształcają się w bardziej stabilne cząstki potomne, a większość z nich również ulega rozkładowi. Ta szybka przemiana sprawia, że odtworzenie całej linii wykrytych cząstek potomnych wraz z ich wspólnym przodkiem jest bardzo trudne.

 

Fizycy przyglądali się różnym modelom rozpadu bozonów Higgsa. Jest to tak rzadki proces, że należało połączyć wyniki z różnych sygnatur Higgsa w jedną całość, aby dokonać obserwacji. Kolejnym krokiem będzie wykonanie precyzyjnego pomiaru i sprawdzenie, czy uzyskane wyniki będą zgodne z przewidywaniami.

 

Wiadomość pochodzi z portalu tylkonauka.pl

 

Ocena: 

1
Średnio: 1 (1 vote)
Opublikował: John Moll
Portret użytkownika John Moll

Redaktor współpracujący z portalem zmianynaziemi.pl niemal od samego początku jego istnienia. Specjalizuje się w wiadomościach naukowych oraz w problematyce Bliskiego Wschodu


Komentarze

Portret użytkownika Dr Piotr

I tak do posrania, wymyślać

I tak do posrania, wymyślać będą bzdury o 100mln bzdurnych cząsteczek,  zależnie co tam sobie zderzą, z jaką prędkością, energią, masą. Niedługo poproszą ludzi w ankietach i referendach o wymyślanie nazw dla nich, bo im kreatywności zabraknie hehehe Smile Potem powiedzą, że potrzeba większej czułości, szybkości, prędkości, masy energii i od nowa...za jakiś czas znowu...przy okazji natworzą bzdurnych koncepcji, hipotez, schematów...i tak do posrania Smile

Portret użytkownika ttteis77

"wciąż umyka wszystkim coś

"wciąż umyka wszystkim coś istotnego w tym procesie, czego zobaczyć nie możecie. czas. Czasu nie możecie zatrzymać. Ale, macie narzędzia by go pochwycić. Niestety to za mało...czy macie czym zmierzyć czas?, jego najmniejszą część  10–xx?.może jest jeszcze mniejsza, tylko w którym momenie czas stoi a jednocześnie płynie. Niestety nie posiadacie takich narzędzi by zmierzyć taki upływ czasu....nic co macie nie posiada takiego pomiaru upłuwu czasu i jednocześnie uchwycenie go"

Portret użytkownika ttteis77

"chodzi o to, że (oglądanie

"chodzi o to, że (oglądanie klatka po klatce, jednej sekundy zajeła by lata). Takie narzędzia pracy. Zjawisko występuje tak szybko że zdołaliście tylko odkryć to, czym możecie to zmierzyć.Nie chodzi tu o odkrycie bozonu higgsa, A jakimi narzędziami on został odkryty. Im bardziej precyzyje narzędzie tym większe odkrycie"

Portret użytkownika alojzy

Ze dwa czy trzy laboratoria

Ze dwa czy trzy laboratoria badały półprzewodniki na tyle twórczo i intensywnie, żeby zbudować z nich tranzystor. Pieniądze na to przeznaczone były stosunkowo niewielkie, ale efekty badań dały rozwój tak wielki, że niewielu go w ogóle ogarnia.
Ciekawe czy podobnie będzie z wynikami pracy zderzacza.

Strony

Skomentuj