Ученые CERN измерили массу бозона Хиггса с высокой точностью

29.10.2019   08:39    68

Обнаружение бозона Хиггса учеными Европейской организации ядерных исследований CERN в 2012 году является, без сомнений, одним из самых важных научных открытий нынешнего десятилетия. С момента обнаружения этого бозона различные группы ученых занимались изучением свойств, характеристик и поведения этой «частицы Бога», и недавно ученым экспериментов ATLAS и CMS Большого Адронного Коллайдера удалось произвести самые точные измерения массы бозона Хиггса.

Важность обнаружения бозона Хиггса заключается в том, что этот бозон был последней из неизвестных ученым частиц, существование которой определено Стандартной Моделью физики элементарных частиц. Бозон Хиггса представляет собой проявление так называемых полей Хиггса, которые равномерно распределены по всему пространству Вселенной, и другие элементарные частицы, такие, как кварки и лептоны, получают свою массу из-за взаимодействий с полями Хиггса.

Теоретически существование бозона Хиггса было предсказано в 1960-х годах, и ученые, сделавшие это удостоились Нобелевской премии в области физики в 2013 году. Но, несмотря на массу экспериментальных попыток, вплоть до 2012 года никому не удавалось поймать эту неуловимую частицу, получив подтверждение существующих теорий.

Когда бозон Хиггса все же был обнаружен, было получено и значение его массы, которое составило 125-126 гигаэлектронвольт (ГэВ). И сейчас, когда значение массы бозона было измерено с точностью в 0.1 процента, она, эта масса стала равной 125.35 ГэВ.

Новые результаты были получены на основе анализа данных, собранных на Большом Адронном Коллайдере с 2011 по 2016 год. Бозон Хиггса крайне нестабилен и он распадается на более мелкие частицы, в 2011 и 2012 году ученые видели распад бозона Хиггса на два Z-бозона, позже был зарегистрирован распад бозона на четыре лептона, а в 2016 году — на два фотона.

Все изученные виды распада бозона Хиггса дали ученым данные, объединение которых позволило вычислить массу бозона с высокой точностью, с самой высокой точностью на сегодняшний момент.

Ученые CERN утверждают, что уточненное значение массы бозона Хиггса не приведет к новой революции в области физики. Тем не менее, в связи с этим уже возникло множество новых вопросов, связанных с границами Стандартной Модели, и добавилось загадок относительно самого бозона Хиггса. Обладание точным значением массы бозона Хиггса позволит в будущем улучшить точность измерений других параметров этой частицы, что, в свою очередь, позволит спрогнозировать то, с чем придется столкнуться ученым, которые будут работать на ускорителях частиц следующих поколений.