H γοητευτική διάσπαση του μποζονίου Higgs

Σύμφωνα με το Καθιερωμένο Πρότυπο των στοιχειωδών σωματιδίων υπάρχουν τρεις γενιές σωματιδίων ύλης. Κάθε γενιά περιέχει δύο τύπους λεπτονίων και δύο τύπους κουάρκ. Η ύλη από την οποία είμαστε φτιαγμένοι και ότι μας περιβάλλει, συνίσταται από κουαρκ u , d και ηλεκτρόνια. Και τα τρία ανήκουν στην πρώτη γενιά σωματιδίων.

Το κλειδί για την κατανόηση του μποζονίου Higgs και ο ρόλος του στο Καθιερωμένο Πρότυπο είναι η κατανόηση του τρόπου με τον οποίο αλληλεπιδρά με σωματίδια της ύλης, τα κουάρκ και τα λεπτόνια. Υπάρχουν τρεις γενιές σωματιδίων ύλης, από την πρώτη γενιά με τα ελαφρύτερα σωματίδια έως την τρίτη γενιά με τα βαρύτερα. Αν και εμφανίζονται ενδείξεις αλληλεπιδράσεων με δεύτερης γενιάς λεπτόνια, οι φυσικοί έχουν επιβεβαιώσει πειραματικά ότι μόνο οι μάζες των βαρύτερων κουάρκ προέρχονται από τις αλληλεπιδράσεις τους με το πεδίο Higgs. Μέχρι στιγμής, δεν έχει παρατηρηθεί αλληλεπίδραση ελαφρών κουάρκ με το μποζόνιο Higgs.

Παράδειγμα σύγκρουσης πρωτονίων στον ανιχνευτή ATLAS όπου ένα παραγόμενο σωματίδιο Higgs διασπάται σε δύο γοητευτικά (c) κουάρκ. Το καθένα από αυτά παράγει έναν πίδακα σωματιδίων (μπλε κώνοι). Με κόκκινο παριστάνονται τα ίχνη των παραγόμενων μιονίων.

Στο συνέδριο LHCP2021, η συνεργασία ATLAS παρουσίασε την έρευνα για μια νέα άμεση αναζήτηση της διάσπασης του μποζονιού Higgs προς γοητευτικά κουάρκ. Η παρατήρηση αυτής της διάσπασης θα έδινε στους φυσικούς νέα στοιχεία σχετικά για την σχέση του μποζονίου Higgs με την δεύτερη γενιά σωματιδίων ύλης. Επιπλέον, σημαντική θα ήταν για τους φυσικούς και η μέτρηση της ισχύος (ή «σύζευξης») της αλληλεπίδρασης του μποζονίου Higgs.

Αλλά ο εντοπισμός αυτής της διάσπασης αποδεικνύεται αρκετά δύσκολος. Αντιπροσωπεύει μόλις το 3% των διασπάσεων του μποζονίου Higgs στο Καθιερωμένο Πρότυπο και το πιο σημαντικό, η αναζήτησή του κυριαρχείται σε μεγάλο βαθμό από άσχετες διαδικασίες υποβάθρου. Για το νέο τους αποτέλεσμα, οι ερευνητές του ATLAS ξεκίνησαν εντοπίζοντας γεγονότα σύγκρουσης με πίδακες σωματιδίων που προέρχονταν από την αδρονικοποίηση των γοητευτικών κουάρκ.

Οι φυσικοί προς το παρόν δεν έχουν εντοπίσει κάποια διάσπαση του μποζονίου Higgs προς γοητευτικά κουάρκ. Όμως αυτό το μη-αποτέλεσμα χρησιμοποιήθηκε για να θέσει ένα όριο στον ρυθμό της διαδικασίας.

Στο συνέδριο LHCP2021 ανακοινώθηκε ότι η σύζευξη δεν μπορεί να είναι πάνω από 8,5 φορές μεγαλύτερη από την τιμή που προβλέπει το Καθιερωμένο Πρότυπο. Κι αυτό είναι το πρώτο άμεσο όριο για την διάσπαση των μποζονίων Ηiggs προς γοητευτικά κουάρκ που μετρήθηκε ποτέ από πείραμα. Αυτό το όριο δείχνει ότι δεν μπορούν να υπάρξουν τεράστιες αποκλίσεις από το Καθιερωμένο Πρότυπο. Αποδεικνύεται επίσης ότι η εν λόγω σύζευξη είναι τουλάχιστον 100 φορές μικρότερη από τη σύζευξη του μποζονίου Higgs με το βαρύτερο κουάρκ, το κορυφαίο (top) κουάρκ. Kι αυτό συμφωνεί με την θεωρία του μηχανισμού Higgs. Ταυτόχρονα, οι μετρήσεις ανέδειξαν για πρώτη φορά και τον προβλεπόμενο σχηματισμό μποζονίων W και Z (που ανακαλύφθηκαν τον προηγούμενο αιώνα) αποδεικνύοντας ότι η εφαρμοζόμενη τεχνική λειτουργεί σωστά στον επιταχυντή αδρονίων LHC.

διαβάστε περισσότερες λεπτομέρειες ΕΔΩ: https://atlas.cern/updates/briefing/charming-Higgs-decay



Κατηγορίες:HIGGS, ΣΤΟΙΧΕΙΩΔΗ ΣΩΜΑΤΙΑ, LHC

Ετικέτες: ,

Σχολιάστε

Εισάγετε τα παρακάτω στοιχεία ή επιλέξτε ένα εικονίδιο για να συνδεθείτε:

Λογότυπο WordPress.com

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό WordPress.com. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Google

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Google. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Twitter

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Twitter. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Φωτογραφία Facebook

Σχολιάζετε χρησιμοποιώντας τον λογαριασμό Facebook. Αποσύνδεση /  Αλλαγή )

Σύνδεση με %s

Ο ιστότοπος χρησιμοποιεί το Akismet για την εξάλειψη των ανεπιθύμητων σχολίων. Μάθετε πως επεξεργάζονται τα δεδομένα των σχολίων σας.

Αρέσει σε %d bloggers: