Фізики, які працюють на генераторі CMS Великого адронного коллайдера, вперше змогли виміряти час життя бозона Хігса. Як повідомляє Phys.org, він співпав з часом, передбаченим [blink title="Стандартною моделлю" headinfo="Стандартна модель"]теоретична конструкція у фізиці елементарних частинок, що описує електромагнітну, слабку та сильну взаємодію всіх елементарних частинок[/blink].
Бозон Хігсса – одна з найважливіших складових Стандартної моделі елементарних частинок, це [blink title="квант" headinfo="квант"]неподільна частина якоїсь величини у фізиці[/blink] скалярного поля, взаємодія з яким дає масу всім частинкам, включаючи і сам бозон Хіггса. Для його виявлення і зводили Великий адронний колайдер, а відкрили його у 2012 році.
Визначення терміну життя бозона Хіггса є одним з головних завдань для фізиків елементарних частинок, оскільки він дозволив би їм не тільки краще визначити природу частинки, але й визначити, чи відповідає час, передбачений Стандартною моделлю. Відхилення може означати існування нових частинок чи сил, які були передбачені моделлю, зокрема частинок, на які розпадається сам бозон.
Але визначити час життя бозона Хіггса важко, багато в чому тому, що цей час замалий, щоб його можна було виміряти безпосередньо. Передбачений Стандартною моделлю час його життя становить 1,6×10¯²² секунд. Тобто, народжений у колайдері бозон пролітає надто маленьку відстань, щоб її можна було виміряти у детекторі.
У результаті нового дослідження вчені пішли іншим шляхом. Вони проаналізували розпад бозона Хіггса на два нейтральних векторних Z-бозони, які потім розпадалися на чотири заряджених лептони або два заряджених лептони і два нейтрино. В результаті вчені визначили, що час життя бозона Хіггса складає 2,1 x 10¯²² секунди, що в рамках експериментальної похибки збігається з часом, передбаченим Стандартною моделлю.
Вчені сподіваються, що надалі вони зможуть знизити похибку вимірів та ще точніше перевірити правильність передбачень Стандартної моделі.
Підписуйтесь на наш Telegram-канал з новинами технологій та культури.
Раніше на Великому адронному коллайдері фізики в рамках проекту FASER вперше виявили "примарні частинки" - контрольні сигнали нейтрино.