Данные экспериментов ATLAS и CMS проливают новый свет на природу загадочного бозона Хиггса

Спустя три года с момента объявления об открытии частицы, называемой бозоном Хиггса, ученые-физики, работающие в рамках экспериментов ATLAS и CMS на Большом Адронном Коллайдере, совместили данные этих двух экспериментов, собранные во время первого этапа работы ускорителя в 2011-2012 годах. Такое объединение позволило ученым получить наиболее подробную картину «частицы Бога», ее свойств и особенностей взаимодействия с другими элементарными частицами. Первыми результатами объединения данных стало уточненное измерение массы бозона Хиггса, о чем было объявлено в мае 2015 года. А все другие свойства бозона, подтвержденные немного позже, находятся в полном соответствии со Стандартной Моделью физики элементарных частиц, и этот факт станет основополагающим для большинства исследований, которые будут проводиться в следующие несколько месяцев, во время которых будут производиться поиски новых явлений физики.

Данные экспериментов ATLAS и CMS проливают новый свет на природу загадочного бозона Хиггса

«Бозон Хиггса сам по себе является фантастическим научным инструментом, при помощи которого мы выполняем проверку соответствия Стандартной Модели физики элементарных частиц и изучаем механизм Хиггса, который обеспечивает наличие массы у всех элементарных частиц» — рассказывает Рольф-Дитер Хойер (Rolf Heuer), Генеральный директор Европейской организации ядерных исследований CERN, — «Объединение результатов двух различных экспериментов позволяет нам достигнуть высокой точности, которая требуется для осуществления прорыва в этой области, и это позволяет нам достичь того, чего можно было бы достичь с только одним экспериментом, который выполнялся бы еще два года минимум».

 

Существует несколько способов получения бозонов Хиггса, который, к тому же, может распадаться на другие частицы несколькими различными путями. Согласно Стандартной Модели, которая описывает все фундаментальные силы и частицы, бозон немедленно должен распадаться на нижний кварк и нижний антикварк в 58 процентах случаев. И объединение результатов экспериментов ATLAS и CMS позволило определить соотношение видов распада бозона Хиггса с самой высокой на сегодняшний день точностью.

Такое увеличение точности чрезвычайно важно из-за того, что оно позволяет вычислить силы взаимодействия бозона с другими элементарными частицами и их массы. Кроме этого, любое отклонение показателей бозона от предсказанных Стандартной Моделью вызвало бы вопросы, связанные с недостоверностью Модели и механизма Хиггса, что потенциально открывает двери новой физики, лежащей за пределами Стандартной Модели.

«Объединение результатов позволило нам зарегистрировать механизмы распада бозона Хиггса на тау-частицы с уровнем достоверности, превышающем 5 сигма, чего достаточно для объявления о научном открытии. И такого уровня достоверности невозможно было бы достичь, используя только результаты одного из экспериментов.Однако, объединение результатов двух разных экспериментов является делом намного более сложным, нежели это кажется с первого взгляда. Каждый из экспериментов собирает данные о более чем 4200 тысячам параметров и их простое объединение привело бы к появлению систематической ошибки и недостоверности» — рассказывает Тициано Кампорези (Tiziano Camporesi), член группы эксперимента CMS, — «Но нашим ученым удалось определить набор основных связующих параметров, а в будущем, с учетом нового энергетического уровня ускорителя, мы сможем рассмотреть бозон Хиггса более детально со всех сторон. И в этом так же будет использоваться уже отработанная технология совмещения данных».

Источник: dailytechinfo.org

Метки , . Закладка постоянная ссылка.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *