Физики наблюдали новый распад бозона Хиггса, выявив некоторое несоответствие Стандартной модели
Физики элементарных частиц впервые обнаружили новый распад бозона Хиггса, выявив небольшое несоответствие в предсказаниях Стандартной модели, возможно, указав на новую физику за ее пределами. Результаты опубликованы в Physical Review Letters, сообщает Phys.org.
Бозон Хиггса, предсказанный теоретически еще в 1960-х годах, был наконец обнаружен в 2012 году в лаборатории ЦЕРН в Европе. Квантовое поле Хиггса пронизывает все пространство, в котором находятся частицы. Они приобретают массу именно за счет взаимодействия с полем Хиггса, которое грубо можно представить как своего рода сопротивление их движению.
Многие свойства бозона Хиггса, в том числе то, как он взаимодействует с другими частицами и связанными с ними полями, уже измерены и соответствуют предсказаниям Стандартной модели. Одно из теоретических предсказаний: бозон может время от времени распадаться на фотон и Z-бозон, незаряженную частицу, которая несет слабое взаимодействие, находящееся в атомном ядре.
Это свойство бозона Хиггса международная группа ученых искала на Большом адронном коллайдере, который заставляет протоны лететь в противоположных направлениях и сталкиваться в детекторах миллионы раз в секунду. В этом эксперименте энергия столкновения двух протонов составила 13 триллионов электронвольт. Это примерно кинетическая энергия среднего комара или крупинки соли, движущихся со скоростью один метр в секунду.
Теория предсказывает, что примерно 15 раз на 10 000 распадов бозон Хиггса должен распадаться на Z-бозон и фотон, что является самым редким распадом в Стандартной модели. Он делает это, сначала создавая пару топ-кварков или пару W-бозонов, которые затем распадаются на Z и фотон.
Исследовательская группа обнаружила 34 искомых случая на 10 000 распадов, плюс-минус 11, что в 2,2 раза превышает теоретическое значение.
Измеренная доля велика, но это число все еще слишком мало, чтобы исключить статистическую случайность. Тем не менее, относительно большая разница намекает на возможность существенного расхождения с теорией, которое может быть связано с физикой, выходящей за рамки Стандартной модели: существования неизвестных частиц.
