 дозволив вченим зробити неймовірне відкриття про бозон Гіґґса.){kind=link}
Ett spännande genombrott vid Large Hadron Collider (LHC) har gjort det möjligt för forskare att göra en otrolig upptäckt som i grunden kan förändra vår förståelse av partikelfysik. ATLAS- och CMS-samarbeten, som har fungerat outtröttligt sedan den monumentala upptäckten av Higgs-bosonen 2012, har gått samman för att hitta det första lockande beviset på ett extraordinärt fenomen: Higgs-bosonens förfall till en Z-boson och en foton.
Higgs-bosonen, ofta kallad "Gudspartikeln", är den fundamentala partikeln som ger andra partiklar massa. Att förstå dess egenskaper och de olika sätt som det bryter upp i andra partiklar är avgörande för att reda ut universums mysterier. Det nyligen observerade sönderfallet av Higgs-bosonen kan ge indirekta bevis för förekomsten av andra partiklar än de som förutspås av standardmodellen för partikelfysik. Denna modell beskriver fundamentala partiklar och deras interaktioner.
Enligt standardmodellen, om en Higgs-boson har en massa på cirka 125 miljarder elektronvolt, sönderfaller cirka 0,15 % av Higgs-bosonerna till en Z-boson och en foton. Men tillägg till standardmodellen erbjuder alternativa avklingningshastigheter. Därför är den exakta mätningen av sönderfallshastigheten en skattkammare av kunskap, som kastar ljus över fysiken bortom Standardmodellen och den sanna naturen hos den gåtfulla Higgs-bosonen.
Innan de gjorde denna revolutionerande upptäckt undersökte ATLAS- och CMS-teamen oberoende data som samlats in från proton-till-proton-kollisioner vid HAC. De kammade noggrant kollisionshändelserna och letade efter tecken på Higgs-bosonens förfall till en Z-boson och en foton. Deras strategier involverade att identifiera Z-bosonen genom dess sönderfall till par av elektroner eller myoner (tyngre kusiner till elektroner), vilket inträffar cirka 6,6% av tiden.
Nyckeln till framgång erkändes av forskare som en karakteristisk egenskap – en smal topp på en slät bakgrund – i fördelningen av den totala massan av sönderfallsprodukter. För att öka känsligheten klassificerade teamen händelser baserat på egenskaperna hos Higgs bosonproduktionsprocesser. De använde avancerade maskininlärningstekniker för att skilja verkliga signaler från bakgrundsbrus.
Detta samarbete ökade avsevärt den statistiska noggrannheten och täckningen av deras sökning, vilket ledde till de första övertygande bevisen för sönderfallet av Higgs-bosonen till en Z-boson och en foton.
Även om resultatet inte motsvarar det allmänt accepterade kravet på 5 standardavvikelser för en giltig observation, har fyndet en statistisk signifikans på 3,4 standardavvikelser. Dessutom översteg den uppmätta signalhastigheten standardmodellens förutsägelse med 1,9 standardavvikelser, vilket orsakade ännu mer spänning bland fysiker.
Denna revolutionerande upptäckt för oss närmare att låsa upp universums hemligheter, och utmanar vår nuvarande förståelse av partikelfysik. Pågående forskning vid HAC lovar ännu djupare upptäckter när forskare fortsätter att tänja på gränserna för mänsklig kunskap genom att fördjupa sig i den mystiska sfären av partikelinteraktioner. När vi ger oss ut på denna extraordinära resa ser vi fram emot nästa kapitel i vår strävan att förstå de grundläggande byggstenarna i vår existens.
Läs också: