科学者たちは、珍しいヒッグス粒子の崩壊の最初の証拠を発見しました

科学者たちは、ヒッグス粒子の崩壊の最初の証拠を発見し、奇妙な量子宇宙の理解を広げました。

2012 年、ノーベル物理学賞は画期的な発見に対して授与されました。ヒッグス ボソンは、物理学の標準モデルによってほぼ 50 年前に予測された素粒子です。 ヒッグス粒子は寿命が短く、急速に崩壊して つの光子 (光粒子) などの質量の小さい粒子になります。

現在、スイスのラージ ハドロン コライダーで ATLAS と CMS を使用している研究者は、まれなヒッグス ボソン崩壊の証拠を発見しました。この崩壊では、亜原子粒子が つの光子と つのレプトンに分裂します。 特に、彼らは、ヒッグス粒子が光子と電子のペア、または光子と反対の電荷を持つミューオンのペアに崩壊できるという証拠を発見しました。

標準モデルを使用して、科学者は、ヒッグス ボソンが崩壊できるさまざまな素粒子を予測できます。 つの光子はかなり「正常な」崩壊です。 また、ヒッグス粒子がさまざまな粒子の組み合わせに崩壊する頻度を推定することもできます。

このタイプの崩壊では、ヒッグス ボソンは非常に短い寿命の後、科学者が「仮想光子」と呼ぶ単一の光子に急速に変わります。 この「仮想光子」は「殻外光子」とも呼ばれ、すぐに つのレプトンのようなものに変換されます。 この「仮想光子」はゼロでない非常に小さな質量を持ちますが、通常の光子は完全に質量がありません。

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専門家によると、 つのレプトンは「互いに非常に接近して熱量計に入る」とのことです。 LHC熱量計は、粒子が衝突するのを防ぐ装置です。 科学者は、これらの粒子が装置によって停止または「吸収」されると、これらの粒子を検出して研究することができます。

科学者たちは、このタイプの崩壊がヒッグス粒子とともに存在するはずだと予測しましたが、この新しい検出は、「この非常にまれな形のヒッグス粒子崩壊の証拠の最初のヒント」です。

ただし、チームは、将来の高光度 LHC プログラムのために機器をアップグレードするまで、まれな崩壊を直接観察することはできないでしょう。 「高光度 LHC プログラムは膨大な量のデータを生成することが期待されているため、まれなヒッグス ボソン崩壊の研究が新しい標準になるでしょう」と ATLAS は声明で述べています。

このようなまれな崩壊を研究することで、科学者は標準モデルを超えた新しい物理学の可能性を探ることができます。 標準モデルは、私たちの物理的な宇宙について多くのことを説明していますが、重力や暗黒物質は含まれていません。 光を出さず、直接観測できない暗黒物質は、既知の宇宙の全物質の約80%を占めると考えられています。

これらすべては、「『ダークセクター』へのヒッグスポータルに関する新しい情報をまだ提供していません」と研究者は述べています。 しかし、「そのような非常に珍しいものを非常に簡単に探すことができることを証明しています.

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