 дозволив вченим зробити неймовірне відкриття про бозон Гіґґса.){kind=link}
Een opwindende doorbraak bij de Large Hadron Collider (LHC) heeft wetenschappers in staat gesteld een ongelooflijke ontdekking te doen die ons begrip van deeltjesfysica fundamenteel zou kunnen veranderen. De ATLAS- en CMS-samenwerkingen, die onvermoeibaar hebben gewerkt sinds de monumentale ontdekking van het Higgs-deeltje in 2012, hebben hun krachten gebundeld om het eerste prikkelende bewijs te vinden van een buitengewoon fenomeen: het verval van het Higgs-deeltje in een Z-deeltje en een foton.
Het Higgs-deeltje, vaak het 'Goddeeltje' genoemd, is het fundamentele deeltje dat andere deeltjes massa geeft. Het begrijpen van de eigenschappen ervan en de verschillende manieren waarop het in andere deeltjes uiteenvalt, is cruciaal om de mysteries van het universum te ontrafelen. Het recent waargenomen verval van het Higgs-deeltje kan indirect bewijs leveren voor het bestaan van andere deeltjes dan die worden voorspeld door het standaardmodel van de deeltjesfysica. Dit model beschrijft fundamentele deeltjes en hun interacties.
Volgens het standaardmodel vervalt ongeveer 125% van de Higgs-bosonen in een Z-boson en een foton als een Higgs-deeltje een massa heeft van ongeveer 0,15 miljard elektronvolt. Uitbreidingen op het standaardmodel bieden echter alternatieve vervalsnelheden. Daarom is de precieze meting van de vervalsnelheid een schat aan kennis, die licht werpt op de fysica buiten het standaardmodel en de ware aard van het raadselachtige Higgs-deeltje.
Voordat deze revolutionaire ontdekking werd gedaan, onderzochten de ATLAS- en CMS-teams onafhankelijk van elkaar gegevens die waren verzameld van proton-naar-proton-botsingen bij de HAC. Ze kamden zorgvuldig de botsingsgebeurtenissen uit, op zoek naar tekenen van het verval van het Higgs-deeltje in een Z-boson en een foton. Hun strategieën omvatten het identificeren van het Z-boson door zijn verval in elektronenparen of muonen (zwaardere neven van elektronen), wat ongeveer 6,6% van de tijd voorkomt.
De sleutel tot succes werd door wetenschappers erkend als een karakteristiek kenmerk - een smalle piek op een gladde achtergrond - in de verdeling van de totale massa van vervalproducten. Om de gevoeligheid te vergroten, classificeerden de teams gebeurtenissen op basis van de kenmerken van de Higgs-bosonproductieprocessen. Ze gebruikten geavanceerde machine learning-technieken om echte signalen te onderscheiden van achtergrondgeluid.
Deze samenwerking verhoogde de statistische nauwkeurigheid en dekking van hun zoektocht enorm, wat leidde tot het eerste overtuigende bewijs voor het verval van het Higgs-deeltje in een Z-deeltje en een foton.
Hoewel het resultaat niet voldoet aan de algemeen aanvaarde eis van 5 standaarddeviaties voor een geldige waarneming, heeft de bevinding een statistische significantie van 3,4 standaarddeviaties. Bovendien overtrof de gemeten signaalsnelheid de voorspelling van het Standaardmodel met 1,9 standaarddeviaties, wat nog meer opwinding veroorzaakte onder natuurkundigen.
Deze revolutionaire ontdekking brengt ons dichter bij het ontsluiten van de geheimen van het universum, en stelt ons huidige begrip van de deeltjesfysica op de proef. Lopend onderzoek bij HAC belooft nog diepere ontdekkingen terwijl wetenschappers de grenzen van menselijke kennis blijven verleggen door zich te verdiepen in het mysterieuze rijk van deeltjesinteracties. Terwijl we aan deze buitengewone reis beginnen, kijken we uit naar het volgende hoofdstuk in onze zoektocht om de fundamentele bouwstenen van ons bestaan te begrijpen.
Lees ook: