U izvanrednom prodoru, eksperimenti Velikog hadronskog sudarača (LHC) otkrili su prve uvjerljive naznake rijetkog raspada neuhvatljivog Higgs bozona. Ovo monumentalno otkriće dodaje novo poglavlje u tekućem nastojanju razotkrivanja misterija koje okružuju osnovne građevne blokove našega svemira.
U pionirskoj potrazi, transformacija neuhvatljive “Božje čestice”, ili Higgs bozona, pomno je istražena, pružajući prve dokaze o procesu koji bi mogao otkriti do sada nepoznate čestice.
Razumijevanje transformativnog puta Higgs Bozona
Otkriće Higgs bozona na CERN-ovom Velikom hadronskom sudaraču (LHC) 2012. godine pokrenulo je revoluciju u čestičnoj fizici. Nakon tog prodora, suradnje ATLAS i CMS proučavale su različite karakteristike ove čestice te istraživale njegove različite metode produkcije i raspada.
Uočavanje neobičnog raspada
ATLAS i CMS, izvještavajući s ovotjedne konferencije Velikog hadronskog sudarivača (LHCP), bacili su svjetlo na rijedak proces raspada gdje Higgs bozon prelazi u Z bozon, električno neutralni element slabe sile, i foton, nositelj elektromagnetske sile. Ovaj bi raspad mogao uputiti na čestice izvan područja Standardnog modela čestične fizike.
Kompleksna petlja raspada mogla bi značiti nove čestice
Raspad Higgs bozona u Z bozon i foton odražava njegov raspad u dva fotona. Jedinstven aspekt ovdje je neizravna priroda ovih raspada. Oni napreduju kroz posrednu “petlju” privremenih “virtualnih” čestica. Ove prolazne čestice mogu biti do sada nedetektirane čestice koje interagiraju s Higgs bozonom.
Božja čestica: dešifriranje Higgs bozona i dalje
Prema Standardnom modelu, Higgs bozon od oko 125 milijardi elektronvolta raspast će se u Z bozon i foton u približno 0,15% slučajeva. Međutim, alternativne teorije predviđaju različite stope raspada. Stoga, praćenje ovih stopa raspada pomaže u razumijevanju i Higgs bozona i fizike izvan Standardnog modela.
Lov na rijetke raspade s naprednim tehnikama
Ranije su ATLAS i CMS koristili podatke LHC-a iz proton-proton sudara za opsežne pretrage rijetkog raspada. Prepoznajući signal za ovaj raspad kao uski vrh u sredini glatkog pozadinskog događaja, koristili su napredne tehnike strojnog učenja i kategorizirali događaje na temelju karakteristika procesa produkcije.
Udruživanje snaga za preciznost
U revolucionarnoj suradnji, ATLAS i CMS kombinirali su svoje skupove podataka prikupljenih tijekom drugog pokretanja LHC-a od 2015. do 2018. godine. Ovo ujedinjenje znatno je pojačalo statističku preciznost i opseg njihovog istraživanja.
Uočavanje prvih dokaza o rijetkom raspadu
Ovaj zajednički napor rezultirao je prvim dokazima o raspadu Higgs bozona u Z bozon i foton. Iako nedostaje uobičajenih 5 standardnih devijacija potrebnih za potvrdu promatranja, ovaj rezultat pokazuje obećanje u potrazi za otkrivanjem više o misterijima Higgs bozona.
Budućnost čestične fizike
“Svaka čestica ima jedinstven odnos s Higgs bozonom, što čini potragu za rijetkim raspada Higgsa ključnom”, kaže koordinatorica fizike ATLAS-a, Pamela Ferrari. Uspjeh studije odražava potencijal za tekuće i buduće pokrete LHC-a za fino podešavanje ovog testa i istraživanje još rjeđih raspada Higgsa.
Pridružite se raspravi u našoj Telegram grupi. KOZMOS Telegram –t.me/kozmoshr
