به مناسبت سالگرد کشف بوزون هیگز بوزون هیگز، ده سال پس از کش | انجمن علمی فیزیک و نجوم دانشگاه صنعتی امیرکبیر

به مناسبت سالگرد کشف بوزون هیگز

بوزون هیگز، ده سال پس از کشف آن

قسمت دوم؛

اما ATLAS و CMS جرم بوزون هیگز را 125 میلیارد الکترون ولت (GeV) با دقت چشمگیر تقریباً یک در میلی متر اندازه گرفتند. جرم بوزون هیگز ثابت بنیادی طبیعت است که توسط مدل استاندارد پیش بینی نشده است. علاوه بر این، همراه با جرم سنگین‌ترین ذره بنیادی شناخته شده، کوارک بالایی و سایر پارامترها، جرم بوزون هیگز ممکن است پایداری خلاء جهان را تعیین کند.
اینها تنها تعدادی از نتایج عینی ده سال اکتشاف بوزون هیگز در بزرگترین و قدرتمندترین برخورددهنده جهان است - تنها جایی در جهان که می توان این ذره منحصر به فرد را در آن تولید و به طور دقیق مطالعه کرد.

نمونه‌های بزرگ داده‌های ارائه‌شده توسط LHC، عملکرد استثنایی آشکارسازهای ATLAS و CMS و تکنیک‌های آنالیز جدید به هر دو همکاری اجازه داده است تا حساسیت اندازه‌گیری‌های هیگز-بوزون خود را فراتر از آن چیزی که در زمان طراحی آزمایش‌ها ممکن بود، گسترش دهند.

علاوه بر این، از زمانی که LHC شروع به برخورد پروتون ها با انرژی های بی سابقه در سال 2010 کرد، و به لطف حساسیت و دقت بی سابقه چهار آزمایش اصلی، همکاری های LHC بیش از 60 ذره ترکیبی پیش بینی شده توسط مدل استاندارد را کشف کردند که برخی از آنها عجیب و غریب هستند. "تتراکوارک" و "پنتا کوارک".
همچنین این آزمایش‌ها مجموعه‌ای از نکات جالب انحراف از مدل استاندارد را نشان داده‌اند که تحقیقات بیشتری را ضروری می‌کنند و پلاسمای کوارک-گلئون را که جهان را در لحظات اولیه‌اش پر کرده بود با جزئیات بی‌سابقه‌ای مورد مطالعه قرار داده‌اند. آنها بسیاری از فرآیندهای ذرات نادر را مشاهده کرده‌اند، اندازه‌گیری‌های دقیق‌تری از پدیده‌های مدل استاندارد انجام داده‌اند و زمینه جدیدی را در جستجوی ذرات جدید فراتر از موارد پیش‌بینی‌شده توسط مدل استاندارد، از جمله ذراتی که ممکن است ماده تاریک را تشکیل دهند، ایجاد کنند.

نتایج این جستجوها قطعات مهمی را به درک ما از فیزیک بنیادی اضافه می کند.

قابل توجه است، تمام نتایج LHC به دست آمده تا کنون تنها بر اساس 5٪ از کل مقدار داده ای است که برخورد دهنده در طول عمر خود ارائه می دهد.

ده سال بعد در مورد میدان هیگز و بوزون هیگز چه چیزی باقی مانده است؟
آیا میدان هیگز به فرمیون‌های سبک‌تر نیز جرم می‌دهد یا ممکن است مکانیسم دیگری در کار باشد؟ آیا بوزون هیگز یک ذره بنیادی است یا مرکب؟ آیا می تواند با ماده تاریک تعامل داشته باشد و ماهیت این شکل مرموز ماده را آشکار کند؟ چه چیزی جرم و برهم کنش بوزون هیگز را ایجاد می کند؟ آیا دوقلو یا اقوام دارد؟

یافتن پاسخ به این سؤالات و سؤالات جذاب دیگر نه تنها به درک ما از جهان در کوچکترین مقیاس کمک می کند، بلکه ممکن است به کشف برخی از بزرگترین اسرار جهان به عنوان یک کل کمک کند، مانند اینکه چگونه به این شکل شده است و سرنوشت نهایی آن چه می تواند باشد. بوزون هیگز، به ویژه، ممکن است کلید درک بهتر عدم تعادل بین ماده و پادماده و پایداری خلاء در جهان باشد.

منبع:
https://home.cern/news/press-release/physics/higgs-boson-ten-years-after-its-discovery#:~:text=Geneva%2C%204%20July%202022.


@PSA_AUT