โดย Chelsea Gohd เผยแพร่เมื่อ 16 กุมภาพันธ์ 2021
งานนี้ให้หลักฐานสําหรับสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์ทํานายไว้นานแล้ว
นักวิทยาศาสตร์พบหลักฐานแรกสําหรับการสลายตัวของฮิกส์โบซอนที่หายาก (เครดิตภาพ: CERN)
นักวิทยาศาสตร์ได้พบหลักฐานแรกของการสลายตัวเว็บสล็อตของฮิกส์โบซอนที่หายากขยายความเข้าใจของเราเกี่ยวกับจักรวาลควอนตัมแปลก ๆ
ในปี 2012 รางวัลโนเบลสาขาฟิสิกส์ได้รับรางวัลการค้นพบที่ก้าวหน้า: การตรวจจับของฮิกส์โบซอน
อนุภาคย่อยที่คาดการณ์โดยแบบจําลองมาตรฐานของฟิสิกส์เกือบ 50 ปีก่อน ฮิกส์โบซอนไม่ได้มีชีวิตอยู่นานมากสลายตัวอย่างรวดเร็วเป็นอนุภาคขนาดใหญ่น้อยกว่าเช่นโฟตอนสองตัว (อนุภาคแสง)
ตอนนี้นักวิจัยที่ใช้ ATLAS และ CMS ที่ Hadron Collider ขนาดใหญ่ของ CERN ในสวิตเซอร์แลนด์ได้พบหลักฐานสําหรับการสลายตัวของฮิกส์โบซอนที่หายากซึ่งอนุภาคย่อยสลายตัวเป็นโฟตอนเดียวและเลปตันสองตัวซึ่งเป็นอนุภาคพื้นฐานชนิดหนึ่งที่สามารถชาร์จหรือเป็นกลางได้ (อิเล็กตรอนและมูนซึ่งเป็นอนุภาคย่อยชนิดเดียวกันเป็นสองตัวอย่างของเลปตันที่มีประจุ) โดยเฉพาะอย่างยิ่งพวกเขาพบหลักฐานว่าฮิกส์โบซอนสามารถสลายตัวเป็นโฟตอนและอิเล็กตรอนคู่หนึ่งหรือโฟตอนและมูนคู่หนึ่งที่มีประจุตรงข้ามด้วยดาราศาสตร์อันน่าทึ่ง การค้นพบอันน่าทึ่ง และภารกิจล่าสุดจากหน่วยงานอวกาศทั่วโลก จากกาแลคซีที่ห่างไกลไปยังดาวเคราะห์ดวงจันทร์และดาวเคราะห์น้อยของระบบสุริยะของเราเองคุณจะค้นพบข้อเท็จจริงมากมายเกี่ยวกับจักรวาลและเรียนรู้เกี่ยวกับเทคโนโลยีใหม่กล้องโทรทรรศน์และจรวดในการพัฒนาที่จะเปิดเผยความลับมากขึ้น
ดูข้อตกลงการใช้แบบจําลองมาตรฐานนักวิทยาศาสตร์สามารถทํานายอนุภาคพื้นฐานต่าง ๆ ที่ฮิกส์โบซอนสามารถสลายตัวได้โดยมีการสลายตัวที่ “ทั่วไป” เป็นโฟตอนสองตัว พวกเขายังสามารถประมาณความถี่ที่ฮิกส์โบซอนสลายตัวเป็นการรวมกันของอนุภาคที่แตกต่างกันและมันหายากโดยเฉพาะอย่างยิ่งสําหรับฮิกส์โบซอนที่จะสลายตัวเป็นโฟตอนและสอง leptons
ในการสลายตัวประเภทนี้หลังจากชีวิตสั้น ๆ ของ uber boson ฮิกส์กลายเป็นโฟตอนเดียวอย่างรวดเร็วและสิ่งที่นักวิทยาศาสตร์เรียกว่า “โฟตอนเสมือน” “โฟตอนเสมือน” หรือที่เรียกว่า “โฟตอนนอกเปลือก” จากนั้นจะกลายเป็นสิ่งที่ต้องการในกรณีนี้สอง leptons ทันที “โฟตอนเสมือน” นี้มีมวลที่ไม่เป็นศูนย์ขนาดเล็กมากในขณะที่โฟตอนปกติไม่มีมวลอย่างสมบูรณ์ James Beacham นักฟิสิกส์อนุภาคที่มีการทดลอง ATLAS ที่ LHC บอก Space.com ในการศึกษาใหม่นักวิจัยที่ทํางานร่วมกับ Hadron Collider ขนาดใหญ่พบหลักฐานแรกสําหรับการสลายตัวของฮิกส์โบซอนที่หายาก (เครดิตภาพ: CERN)
เลปตันทั้งสอง “ตีเครื่องวัดแคลอรี่ของเราใกล้กันจริงๆ” Beacham เครื่องวัดแคลอรี่ของ LHC เป็นเครื่องมือที่หยุดอนุภาคที่มาจากการชนกันของอนุภาค นักวิทยาศาสตร์สามารถสังเกตและศึกษาอนุภาคเหล่านี้เมื่อพวกเขาหยุดหรือ “ดูดซึม” โดยเครื่องมือ
ในขณะที่นักวิทยาศาสตร์ได้คาดการณ์ว่าการสลายตัวประเภทนี้ควรมีอยู่กับฮิกส์โบซอนการตรวจจับให
นี้คือ “คําใบ้แรกของหลักฐานของโหมดการสลายตัวที่หายากมากของฮิกส์โบซอน” Beacham กล่าว
อย่างไรก็ตามเขาเสริมว่าทีมอาจไม่สามารถสังเกตการสลายตัวที่หายากได้โดยตรงจนกว่าพวกเขาจะอัพเกรดสิ่งอํานวยความสะดวกสําหรับโปรแกรม LHC ความสว่างสูงที่กําลังจะมาถึง (ซึ่งจะตามหลัง LHC Run 3 ข้อมูลที่ใช้สําหรับการศึกษานี้ถูกรวบรวมในช่วง Run 2 ซึ่งเป็นช่วงที่สองสําหรับชนที่เริ่มต้นในปี 2015 และสิ้นสุดในปี 2018 รัน 3 จะเริ่มในเดือนมีนาคม 2022)
”ด้วยข้อมูลจํานวนมากที่คาดหวังจากโปรแกรม LHC ความสว่างสูงการศึกษาการสลายตัวของ Higgs boson ที่หายากจะกลายเป็นบรรทัดฐานใหม่” ตามคําแถลงของ ATLAS โดยการศึกษาการสลายตัวที่หายากเช่นนี้นักวิจัยสามารถสํารวจความเป็นไปได้ของฟิสิกส์ใหม่ที่ทอดยาวเกินกว่าแบบจําลองมาตรฐาน แบบจําลองมาตรฐานอธิบายหลายสิ่งหลายอย่างเกี่ยวกับจักรวาลทางกายภาพของเรา แต่ไม่รวมแรงโน้มถ่วงหรือสสารมืด Beacham กล่าวว่า สสารมืดซึ่งปล่อยแสงและไม่สามารถสังเกตได้โดยตรงคิดว่าจะคิดเป็นประมาณ 80% ของสสารทั้งหมดในจักรวาลที่รู้จัก แต่นักวิทยาศาสตร์ยังไม่ทราบว่ามันคืออะไร
”เรามักจะมองหาส่วนขยายของรุ่นมาตรฐาน” “เราต้องหาหน้าต่างหรือประตูมิติจากโลกของเราเข้าสู่โลกของภาคมืดนี้และเล่นในการทดลอง และหนึ่งในนั้นอาจเป็นฮิกส์โบซอน” Beacham อธิบายว่า “ภาคมืด” ครอบคลุมฟิสิกส์ที่ขยายเกินกว่าแบบจําลองมาตรฐานตอนนี้อย่าตื่นเต้นเกินไป เอกสารฉบับนี้ “ยังไม่ได้ให้ข้อมูลใหม่เกี่ยวกับพอร์ทัลฮิกส์เข้าสู่ ‘ภาคมืด'” Beacham กล่าว แต่ “เอกสารฉบับนี้พิสูจน์ให้เห็นว่าเราสามารถมองหาสิ่งที่หายากมากเช่นนี้ค่อนข้างสะดวก” เขากล่าวซึ่งผลักดันการค้นหาโดยรวม
งานนี้นําเสนอในงานสัมมนา LHC สาธารณะที่ CERN Feb. 1 และคุณสามารถดูได้บนเว็บไซต์ของ CERN เอกสารที่เผยแพร่โดย CERN เป็นหมายเหตุ CONF ซึ่งเป็นผลลัพธ์เบื้องต้นของ ATLAS ส่ง
อีเมลถึง Chelsea Gohd ที่ cgohd@space.com หรือติดตามเธอทางทวิตเตอร์@chelsea_gohd ติดตามเราได้ที่ทวิตเตอร์@Spacedotcomและบน Facebookสําหรับตอนนี้โอกาสในการรวมตัวใหม่ในสายพันธุ์ที่แตกต่างกันนั้นไม่แน่นอนเช่นเดียวกับความเสี่ยงที่การบดตามทฤษฎีเหล่านี้อาจทําให้ผู้คนป่วย Banerjee กล่าว แต่ “การเอาของจากต้นฉบับนี้คือ [เพื่อ] ขยายการเฝ้าระวังไปยังอ่างเก็บน้ําที่มีศักยภาพน้อยเกินไปและไม่เหมาะสมของ coronaviruses” Banerjee กล่าว สายพันธุ์อ่างเก็บน้ําจะมี coronaviruses โดยไม่ล้มป่วย แต่จากนั้นส่งต่อไวรัสไปยังสัตว์อื่น ๆ ที่ป่วย ค้างคาวเป็นอ่างเก็บน้ําที่สําคัญสําหรับ coronaviruses เช่น เว็บสล็อต
