Фізики Церн вперше побачили розпад бозона Хіггса на ферміони

Фізики Церн вперше зафіксували сліди розпаду бозона Хіггса ферміони – b-кварки і тау-лептони, підтвердивши таким чином передбачення головної фізичної теорії – Стандартної моделі, йдеться в повідомленні на сайті експерименту CMS.

«Досі прямі розпади бозона Хіггса ферміони не спостерігалися. Було вже занепокоєння в науковому співтоваристві — по Стандартній моделі це має бути, і якщо б не знайшли ці розпади, тоді це означало б, що в цій частині Стандартна модель не працює. Однак тепер їх вдалося виділити з фону, і це спостереження знаходиться в повній згоді з моделлю», — сказав РІА Новини співробітник НДІ ядерної фізики МДУ і член колаборації CMS Едуард Боос.

Бозон Хіггса — останній відсутній елемент Стандартної моделі, частка, яка забезпечує масу всіх інших елементарних частинок — був відкритий влітку 2012 року в експериментах на Великому адронному колайдері. Однак детекторів колайдера не можуть безпосередньо зафіксувати народження бозона Хіггса — він занадто швидко розпадається на інші частинки. Прилади можуть помітити тільки ці вторинні частки.

«Хіггс» може розпадатися на різні частинки, в цьому випадку фізики говорять про певному каналі або «моді» розпаду.

У 2012 році детекторів ATLAS і CMS «зловили» бозон Хіггса, відстежуючи його розпад на пари Z-бозонів, і на гамма-фотони. Причому достовірність цих результатів була дуже висока. Зокрема, детектор CMS фіксував народження бозона Хіггса зі статистичною значущістю 7 стандартних відхилень (сигма) тільки в Z-каналі, при тому, що фізики кажуть про відкриття на рівні 5 сигма, коли ймовірність того, що спостережуваний ефект викликаний статистичною флуктуацией, становить лише 1 на 3,5 мільйона.

Однак Стандартна модель передбачала, що бозон Хіггса повинен розпадатися і на ферміони — тау-лептони і пари b-кварк і b-антикварк. Тільки тепер, завдяки аналізу даних за допомогою нейронних мереж, вченим вдалося вичленувати сліди «роботи» цього каналу розпаду. Статистична достовірність цього відкриття становить 4 сигма — це означає, що ймовірність помилкового спрацьовування» становить 1 до 16 тисяч.

Це відкриття ще раз підтримує висновок, що частка, відкрита на колайдері, дійсно дуже схожа на бозон Хіггса Стандартної моделі.

«Якщо підтвердження не було, це може бути цікаво для фізиків, але поки всі прогнози Стандартної моделі виправдовуються. Хоча точність цього результату ще настільки невелика, що багато інтерпретації ще не виключені, наприклад мінімальна суперсимметричная модель», — сказав Боос.

Існують деякі теоретичні моделі, які передбачають можливість існування багатьох різних бозонів Хіггса, один з яких веде себе як «стандартний».

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *