av Leah Crane
Max Brice/CERN
fysiker har upptäckt Higgs boson utför ett nytt trick, men en som ger oss ingen närmare att förstå arbetet med grundläggande partiklar.,
Higgs boson, upptäckt vid CERN partikelfysik laboratorium nära Genève, Schweiz, i 2012, är den partikel som ger alla andra grundläggande partiklar massa, enligt standardmodellen för partikelfysik. Men trots tusentals forskare runt om i världen har ingen kunnat räkna ut exakt hur det gör det eller varför vissa partiklar är mer massiva än andra.
det enda sättet att försöka lösa det problemet är att observera hur Higgs interagerar med andra partiklar med hjälp av Large Hadron Collider (LHC)., För första gången har båda de stora grupperna som använder det – CMS och ATLAS – samarbeten-observerat Higgs som förfaller till två muoner, en slags partikel som vi aldrig direkt sett den interagera med tidigare. Medlemmarna i samarbetena presenterade detta arbete vid virtual International Conference on High Energy Physics.
annons
vissa forskare har föreslagit att partiklar har olika massor eftersom det finns mer än en typ av Higgs boson, med varje typ av Higgs kopplad till ett annat massområde av andra partiklar.,
Läs mer: ’vi kommer att dö innan vi hittar svaret’: kris i hjärtat av fysiken
muoner är mycket mindre massiva än de andra typerna av partiklar som vi har sett de vanliga Higgs interagerar med, så den nya upptäckten gör det mer troligt att det bara finns en Higgs. Detta beteende är precis vad vi förväntar oss av standardmodellen. Adam Gibson-även vid Valparaiso University i Indiana, som inte var inblandad i detta arbete, säger att det är en instans av ”Higgs boson, exakt som beställt”.
men det lämnar mysteriet om varför partiklar har olika massor helt obesvarade., Även om detta resultat kanske inte är överraskande, säger Gibson-även, det är lite frustrerande eftersom vi vet att standardmodellen är ofullständig-förutom att inte förklara varför partiklar har olika massor, står det inte heller för mörk materia eller mörk energi. Experimentella resultat har dock varit helt i linje med modellen.
”det är ett problem i den meningen att vi vet att Higgs boson as-is inte förklarar dessa saker”, säger CMS-forskaren Freya Blekman vid Free University of Brussels, Belgien., Om samma Higgs interagerar med både muoner och tyngre partiklar, är det en annan väg för att lösa frågan om massa stängd.
nästa steg, säger Blekman, är att ta ännu mer exakta mätningar av Higgs interagerar med en rad olika partiklar. Många av dessa mätningar måste vara mer exakta än de som LHC kan tillhandahålla, vilket är en del av argumentet för att bygga en kraftfullare ”Higgs factory” collider, säger hon.
”Vi har tagit bort scenarier, men vi har ingen förklaring än”, säger Blekman., ”Men det här är vad partikelfysik handlar om – vi har tiotusentals förutsägelser och vi måste eliminera dem.”
mer om dessa ämnen:
- Higgs boson
- partikelfysik