Зарегистрирован очередной Бозон Хигса во время его взаимодействия с истинным кварком

Бозон Хиггса

Ученые-физики Европейской организации ядерных исследований CERN, работающие на Большом Адронном Коллайдере, самом мощном ускорителе частиц в мире на сегодняшний день, еще раз “поймали за руку” очередной бозон Хиггса во время его взаимодействия с одной из самых тяжелых элементарных частиц – истинным кварком. Результаты этих исследований, проведенных в рамках экспериментов ATLAS и CMS, дают ученым важную информацию о природе массы частиц и о некоторых областях новой физики, которые находятся вне рамок существующей Стандартной Модели. Мы сталкиваемся с проявлением массы объектов по многу раз каждый день, поднимая что-то тяжелое или преодолевая инерцию нашего собственного тела во время утренней пробежки, к примеру.

Картинки по запросу бозон хиггса

Однако о природе массы известно весьма мало. Около 50 лет назад физик Питер Хиггс предположил, что масса всех элементарных частиц является результатом их взаимодействия с бозоном, частицей той же категории, что и фотон. Бозон Хиггса взаимодействует с частицами в какой-то особой области, что дает им недостающую часть их энергии, которая определяет их массу.

В течение нескольких десятилетий бозон Хиггса являлся недостающей частью Стандартной Модели. И, после обнаружения первого бозона Хиггса в 2012 году Стандартная Модель начала считаться полной. Однако, этот момент стал только началом исследований бозона Хиггса и его свойств, а его взаимодействие с истинным кварком является хорошей отправной точкой этих исследований.

Отметим, что в отличие от верхних и нижних кварков, из которых состоят протоны и нейтроны, истинные кварки не обладают стабильностью и распадаются на другие частицы спустя малые доли секунды после их появления. Однако, их большая масса, которая больше массы электрона в три миллиона раз, является следствием достаточно сильных взаимодействий с бозоном Хиггса.

Регистрация взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком производилась во время процесса под названием ttH-производство. Однако такие явления сами по себе весьма и весьма редки, порядка 1 процента бозонов Хиггса, возникающих в недрах коллайдера, появляется в такой близости от истинного кварка, чтобы начать взаимодействовать с ним. И для того, чтобы поймать эти явления, ученым пришлось задействовать данные, получаемые сразу от двух экспериментов коллайдера.

Тем не менее, среди огромного количества данных о рождении и распаде частиц, ученые обнаружили редкие случаи ttH-процессов. И полученых данных хватает для того, что бы получить достоверные значения параметров, описывающих силы взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком. “Измерения, проведенные в рамках экспериментов CMS и ATLAS, дают нам знать о том, что бозон Хиггса играет главную роль в формировании большой массы истинного кварка” – рассказывает Карл Джейкобс, физик, работающий в рамках ATLAS collaboration, – “Это, конечно, является неотъемлемой частью Стандартной Модели, но данный случай является первым разом, когда это было проверено экспериментальным путем”.

В течение ближайших месяцев ученые CERN планируют собрать больший объем дополнительных данных, что позволит им получить еще более точные значения характеристик взаимодействия бозона Хиггса с истинным кварком. И, как надеются ученые, это уточненное значение может стать указателем на существование еще неизвестных науке областей физики, законам которых подчиняется удивительный бозон Хиггса.

Понравилась статья? Тогда поддержите нас, поделитесь с друзьями и заглядывайте по рекламным ссылкам!