Fysikere har et enormt problem som Higgs-bosonet nekter å oppføre seg dårlig

Ved Leah Kran

Maks Brice/CERN

Fysikere har oppdaget Higgs-bosonet utføre et nytt triks, men en som bringer oss ikke nærmere å forstå hvordan grunnleggende partikler.,

Higgs-bosonet, oppdaget ved CERN partikkelfysikk laboratorium i nærheten av Geneve, Sveits, i 2012, er partikkelen som gir alle andre fundamentale partikler masse, i henhold til standard modell av partikkelfysikk. Men til tross for at arbeid av tusenvis av forskere over hele verden, ingen har vært i stand til å finne ut nøyaktig hvordan den gjør det, eller hvorfor noen partikler er mer omfattende enn andre.

Den eneste måten å prøve å løse problemet på, er ved å observere hvordan Higgs samhandler med andre partikler ved hjelp av Store Hadron Collider (LHC)., For første gang, både av store grupper som bruker det – CMS og ATLAS samarbeid – har observert Higgs-henfaller til to muoner, en slags partikkel vi har aldri direkte har sett det, samhandle med før. Medlemmer av samarbeid presenterte dette arbeidet på virtual International Conference on High Energy Physics.

Noen forskere har foreslått at partikler har forskjellige masser fordi det er mer enn én type av Higgs-bosonet, med hver type av Higgs koblet til en annen masse utvalg av andre partikler.,

Muoner er mye mindre omfattende enn i andre typer partikler som vi har sett de vanlige Higgs samhandle med, slik at den nye oppdagelsen gjør det mer sannsynlig at det er bare en Higgs. Atferd som er nøyaktig hva vi kan forvente fra standard modell. Adam Gibson-Selv i Valparaiso University i Indiana, som ikke var involvert i dette arbeidet, sier at det er en forekomst av «Higgs-bosonet, akkurat som bestilt».

Men det etterlater mysteriet om hvorfor partikler har forskjellige masser helt ubesvart., Mens dette resultatet er kanskje ikke overraskende, Gibson-Selv sier, det er litt frustrerende fordi vi vet standard-modellen er ufullstendig – i tillegg til å ikke forklare hvorfor partikler har forskjellige masser, er det også ikke-konto for mørk materie eller mørk energi. Likevel, eksperimentelle resultatene har vært helt i tråd med modellen.

«Det er et problem i den forstand at vi vet at Higgs boson som det er ikke forklare disse tingene, sier CMS forsker Freya Blekman på det Frie Universitetet i Brussel, Belgia., Hvis den samme Higgs-fungerer med både muoner og tyngre partikler, som er en annen vei å løse spørsmålet om masse lukket.

neste trinn, Blekman sier, er å ta enda mer nøyaktige målinger av Higgs-i samspill med en rekke forskjellige partikler. Mange av disse målingene trenger for å være mer presis enn de LHC kan gi, som er en del av argumentet for å bygge en mer kraftfull «Higgs-fabrikken» collider, sier hun.

«Vi har fjernet scenarier, men vi har ikke en forklaring ennå, sier Blekman., «Men dette er hva partikkelfysikk er om – vi har tusenvis av forslag, og vi har for å eliminere dem.»

Mer om disse temaene:

• Higgs-bosonet
• partikkelfysikk