Ученым удалось измерить время "жизни" бозона Хиггса
Об этом сообщает Укринформ со ссылкой на сайт Европейской организации ядерных исследований (CERN).
До сих пор было известно, что эта элементарная частица существует очень недолго – только меньше одной триллионной миллиардной доли секунды или 1.6×10-22 секунды. Но ученым нужно было экспериментально точнее вычислить время жизни частицы.
Измерение времени "жизни" бозона Хиггса занимает первое место в списке целей специалистов по физике элементарных частиц, поскольку экспериментальное значение времени жизни позволило бы им не только лучше понять природу частицы, но и выяснить, соответствует ли это значение значению, предусмотренному с помощью Стандартной модели физики элементарных частиц Отклонения от предсказания могут указывать на новые частицы или силы, не предусмотренные моделью, включая новые частицы, на которые распадется бозон Хиггса.
Согласно теории, эксперименты устанавливали лишь пределы времени жизни частицы или определяли это свойство с большой погрешностью. Измерение времени жизни бозона Хиггса – сложная задача, поскольку прогнозируемое время его существования слишком мало, чтобы его можно было измерить напрямую. Одно из возможных решений заключалось в измерении связанного свойства – ширины массы. Она обратно пропорциональна времени жизни. Кроме того, она является небольшим диапазоном возможных масс около номинальной массы частицы 125 ГэВ.
Как отмечается, физики осуществили первое измерение ширины бозона Хиггса (H) при втором запуске Большого адронного коллайдера. Они сосредоточились на данных о трансформации бозонов Хиггса в два Z-бозона, которые сами трансформируются в четыре заряженных лептона или в два заряженных лептона и два нейтрино.
Фото: CERN
В результате ученые получили первые доказательства образования бозонов Хиггса вне оболочки. Результат предполагает, что время жизни бозона Хиггса составляет 2,1×10^-22 секунды. Погрешность измерений составляет (+2.3/-0.9) x10^-22, что делает данные измерения самыми точными на сегодняшний день измерениями продолжительности существования бозона Хиггса.
"Наш результат демонстрирует, что образование бозона Хиггса вне оболочки является прекрасным способом измерить время его жизни. И это стало важной вехой в изучении свойств этой уникальной частицы. Ожидается, что в ближайшие годы точность измерения улучшится с появлением данных из следующих прогонов Большого адронного коллайдера и новых идей анализа", - сказал физик Паскаль Ванлайер.
Бозон Хиггса – элементарная частица, квант поля Хиггса, с необходимостью возникающая в Стандартной модели вследствие хиггсового механизма, спонтанного возбуждения электрослабой симметрии. Он предусмотрен британским физиком-теоретиком Питером Хиггсом в 1964 году. Об открытии было заявлено в 2012 году после анализа результатов работы Большого адронного коллайдера.
Напомним, что ученым, участвующим в эксперименте FASER, впервые удалось зафиксировать на Большом адронном коллайдере нейтрино.
