شیمی علوم پایه

اندازه گیری جرم Higgs boson با CERN

نوشته شده توسط تارا صفری

کشف عنصر Higgs bosonدر CERN در سال 2012 یکی از بزرگترین کشفیات علمی دهه است. در سالهای پس از آن ، دانشمندان به دقت در حال سنجش خصوصیات آن بودند و اکنون با همکاریهای ATLAS و CMS دقیق ترین اندازه گیری جرم آن را تا به امروز انجام داده اند.

Higgs boson ذره ای فوق العاده مهم است – برای نمونه ، این ذره عنصر نهایی بود که توسط مدل استاندارد فیزیک ذرات پیش بینی شده است. boson نمایانگر رشته Higgs است که به طور یکنواخت در کل جهان پراکنده است. سایر ذرات بنیادی مانند quarks ها و leptons ها با تعامل با میدان Higgs ، جرم خود را به دست می آورند.

این فرضیه برای اولین بار در دهه 1960 مطرح شد ، اما Higgs boson به طور مستقیم تا سال 2012 شناسایی نشده و سرانجام ساز و کار آن تأیید شد و این دانشمندان موفق به دریافت نوبل فیزیک 2013 شدند.

در زمان اولین کشف ، جرم Higgs boson به اندازه تقریبی 125 تا 126 Gigaelectronvolts GeV) ) اندازه گیری شد. و اکنون رقم بالاتری برای جرم این عنصر به تصویب رسیده است ، با عدم قطعیت حدود 0.1 درصد . طبق گفته این تیم ، Higgs boson دارای جرم GeV 125/35 است.

این نتیجه جدید مبتنی بر داده هایی است که در سال 2011 تا 2016 در Large Hadron Collider جمع آوری شده است. Higgs boson ناپایدار است و معمولاً به سرعت به ذرات سبک تر تبدیل میشود. در سال 2011 و 2012 ، ردیاب CMS ، تبدیل Higgs boson را به دو bosons Z مشاهده کرد ، قبل از آنکه به چهار leptons دیگر تبدیل شود . در سال 2016 ، تبدیل به دو photons مشاهده شد.

محققان این نتایج را برای دستیابی به اندازه گیری جدید جرم این عنصر ، با هم ترکیب کردند.

این تیم بیان میکند این اندازه گیری جدید به طور مستقیم منجر به فیزیک جدید نمی شود و باعث می شود قطعات بیشتری به معمای Higgs boson و محدودیت های این مدل استاندارد اضافه شود. شناخت جرم به بهبود اندازه گیری های آینده و دیگر خصوصیات ذرات کمک می کند ، و همچنین آنچه را که در شتابدهنده های ذرات آینده میتواند، پیدا کند. در نهایت ، این تیم اظهار میدارد که ، این امر به ما در “درک ثبات بلند مدت جهان” کمک خواهد کرد.

اشتراک گذاری

درباره نویسنده

تارا صفری