Вчені з європейської організації ядерних досліджень cern провели вимірювання часу”життя” бозона хіггса з найбільшою точністю на сьогоднішній день. Так як ця загадкова елементарна частка існує лише протягом дуже короткого часу, вченим довелося придумати і використовувати абсолютно новий метод для обчислення цього часу.
Нагадаємо нашим читачам, що бозон хіггса, існування якого було передбачене в теорії в 1960-х роках, був заключною часткою, відкриття якої додало стандартної моделі фізики елементарних частинок повністю завершену форму.виявлення бозона хіггса в 2012 році стало одним з найважливіших наукових подій поточного століття, вчені, які сформулювали відповідну теорію, удостоїлися в 2013 році нобелівської премії з фізики.
З моменту відкриття бозони хіггса регулярно виробляються в надрахбільшого адронного коллайдера, що дозволяє вченим вивчати їх властивості. Але цей процес пов’язаний зі значними труднощами, адже бозон хіггса в оригінальному стані існує лише протягом декількох крихітних часток секунди, після чого він розпадається на інші елементарні частинки. І як це не парадоксально, час існування бозона є саме тією величиною, яка з найбільшим трудом піддається вимірюванню.
Вчені з спільноти cms collaboration використовували непрямий метод вимірювання тривалості” життя ” бозона хіггса. Досліджуваною величиною стала так звана масова ширина, діапазон можливих мас, які може мати дана частка. Існує така залежність, що чим ширше масова ширина, тим коротше тривалість життя частинки, і ця залежність дозволила вченим обчислити останню величину, вимірявши першу з великою точністю.
Номінальна маса-енергія бозона хіггса становить 125 гев (гігаелектронвольт). Але завдяки одній з квантових дивацтв, принципу невизначеності гейзенберга, іноді виникають варіанти бозона з великим значенням маси. Використовуючи дані, зібрані під час другого періоду роботи коллайдера, вчені вирахували співвідношення бозонів хіггса з масою, близькою до номінальної, до бозонів з набагато більшою масою.
Використовуючи отримане значення співвідношення, було обчислено, що час “життя” бозона хіггса становить 210 йоктосекунд, що знаходиться в межах септільйонної частки секунди і виражається числом з 22 нулями після коми. Похибка вимірювань становить (+2.3 / -0.9) x10^-22, що робить дані вимірювання найточнішими на сьогоднішній день вимірами тривалості існування бозона хіггса.
“ми показали, що факт виникнення бозонів хіггса з масою, що відрізняється від стандартної, пропонує відмінний спосіб для вимірювання часу “життя” бозона хіггса” – розповідає паскаль ванлар (pascal vanlaer), фізик зі спільноти cms, – “а дані, які будуть зібрані під час наступних періодів роботи коллайдера, плюс нові аналітичні методи дозволять нам в майбутньому виміряти цю величину з ще більшою точністю”.
ключові слова: час, існування, життя, бозон, хіггса, вимірювання, точність, маса, cern
першоджерело
інші новини по темі:
Вчені cern виміряли масу бозона хіггса з високою точністю
Cern офіційно оголошує про можливе відкриття бозона хіггса.
Вченим cern вдалося виміряти “красу” бозона хіггса
Нові дані, отримані cern і fermilab, безпосередньо вказують на суще …
