Home » Știință » Bosonul Higgs are o durată de viață scurtă, confirmă un nou studiu

Bosonul Higgs are o durată de viață scurtă, confirmă un nou studiu

Publicat: 14.12.2021

Bosonul Higgs este deosebit în multe privințe. Ca majoritatea celorlalte particule elementare, este instabilă și trăiește doar pentru un timp extrem de scurt, 1,6 x 10-22 secunde, conform Modelului Standard al fizicii particulelor.

Măsurarea experimentală a duratei de viață a particulei este foarte importantă: ne permite să învățăm despre puterea interacțiunii sale cu alte particule și să aruncăm o privire în fizică dincolo de teoria actuală, scrie Sci-News.

Într-un nou studiu, fizicienii de la Compact Muon Solenoid (CMS) Collaboration de la Large Hadron Collider (LHC) al CERN raportează o valoare pentru durata de viață a particulei care are o incertitudine suficient de mică pentru a confirma că bosonul Higgs are o viață atât de scurtă.

Măsurarea duratei de viață a bosonului Higgs este în fruntea listei de dorințe a fizicienilor de particule, deoarece o valoare experimentală a duratei de viață le-ar permite nu numai să înțeleagă mai bine natura particulei, ci și să afle dacă valoarea se potrivește sau nu cu valoarea prezisă de Modelul standard al fizicii particulelor.

O abatere de la predicție ar putea indica noi particule sau forțe neprevăzute de modelul standard, inclusiv noi particule în care bosonul Higgs s-ar descompune.

Dimensiunea pe care o are bosonul Higgs nu poate fi măsurată direct

Dar nu este ușor să măsori durata de viață a bosonului Higgs. În primul rând, durata de viață estimată este prea scurtă pentru a fi măsurată direct.

O posibilă soluție presupune măsurarea unei proprietăți înrudite numită lățimea masei, care este invers proporțională cu durata de viață și reprezintă intervalul mic de mase posibile în jurul masei nominale a particulei de 125 GeV.

Dar nici acest lucru nu este ușor, deoarece lățimea de masă prezisă a bosonului Higgs este prea mică pentru a fi măsurată cu ușurință prin experimente.

Pe lângă faptul că este produsă cu o masă egală sau apropiată de valoarea sa nominală, o particulă de scurtă durată, cum ar fi bosonul Higgs, poate fi produsă și cu o masă mult mai mare decât valoarea nominală, deși șansele ca acest lucru să se întâmple sunt mai mici.

Acest efect și de fapt lățimea de masă a particulei, de asemenea, este o manifestare a unei ciudățenii cuantice cunoscută sub numele de principiul de incertitudine al lui Heisenberg; o comparație între rata de producție a acestor bosoni Higgs de masă mare cu cea a bosonilor Higgs nominali sau aproape de nominal poate fi utilizată pentru a extrage lățimea masei bosonului Higgs și, prin urmare, durata de viață a acestuia.

Folosind această metodă, fizicienii de la CMS Collaboration au obținut prima dovadă pentru producerea bosonilor de masă mare.

În studiu, ei au analizat datele culese de experimentul CMS în timpul celei de-a doua rulări a LHC, în special datele despre bosonii Higgs care se transformă în doi bosoni Z, care ei înșiși se transformă în patru leptoni încărcați sau doi leptoni încărcați plus doi neutrini.

Din rezultatul lor, care are o șansă de doar 1 din 1.000 de a fi o întâmplare statistică, au obținut durata de viață a bosonului Higgs de 2,1 x 10-22 secunde.

Cercetarea confirmă predicția Modelului Standard

Această valoare, cea mai precisă de până acum, se aliniază bine cu predicția modelului standard și confirmă că particula are într-adevăr o durată de viață mică.

„Rezultatul nostru demonstrează că producția de boson Higgs  de masă mare oferă o modalitate excelentă de a măsura durata de viață a bosonului Higgs și stabilește o piatră de hotar în studiul proprietăților acestei particule unice”, a spus dr. Pascal Vanlaer, membru al CMS Collaboration.

„Precizia măsurătorilor este de așteptat să se îmbunătățească în următorii ani, cu date de la următoarele rulări LHC și noi idei de analiză”, a adăugat omul de știință.

Concluziile au fost publicate pe serverul de informații CERN CDS.

Vă recomandăm să citiți și:

Ce ucide galaxiile? Rezolvarea unui vechi mister al astrofizicii

Plante reîncărcabile care „strălucesc în întuneric”, tehnologia care ar putea revoluționa traiul modern

Reușită incredibilă. Oamenii de știință au creat sticla mai rezistentă decât diamantele naturale

O nouă țesătură poate transforma îmbrăcămintea în ecrane complet funcționale chiar și după spălare

Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș
Ștefan Trepăduș este blogger începând cu anul 2009, având experiență și în domeniile publicitate și jurnalism. Este pasionat de marketing și de tehnologie, dar cel mai mult îi place să știe lucruri, motiv pentru care a fost atras de Descopera.ro. citește mai mult
Urmărește DESCOPERĂ.ro pe
Google News și Google Showcase
Cele mai noi articole
Pentru prima dată, au fost găsite niveluri alarmante de fibră de sticlă în lanțul trofic
Pentru prima dată, au fost găsite niveluri alarmante de fibră de sticlă în lanțul trofic
„Apus de soare”. Moartea lui Barbu Ştefănescu Delavrancea
„Apus de soare”. Moartea lui Barbu Ştefănescu Delavrancea
Luke Perry, cel mai iubit actor din Beverly Hills, 90210. „Nu sunt James Dean. Și nimeni altcineva nu este”
Luke Perry, cel mai iubit actor din Beverly Hills, 90210. „Nu sunt James Dean. Și nimeni altcineva nu este”
Shannen Doherty: „Nu am terminat cu viața. Nu am terminat cu iubirea. Nu am terminat cu lucrurile pe care mai am să le fac”
Shannen Doherty: „Nu am terminat cu viața. Nu am terminat cu iubirea. Nu am terminat cu lucrurile pe care mai am să le ...
Ana Maria Păunescu, declarații tulburătoare despre Adrian Păunescu: „Eu am în permanență o comunicare cu el!” | ALTCEVA CU ADRIAN ARTENE
Ana Maria Păunescu, declarații tulburătoare despre Adrian Păunescu: „Eu am în permanență o comunicare cu el!” ...
Blocați în spațiu: NASA și Boeing tot nu știu când vor reveni pe Pământ astronauții capsulei Starliner
Blocați în spațiu: NASA și Boeing tot nu știu când vor reveni pe Pământ astronauții capsulei Starliner
Test de cultură generală. Care este diferența dintre viespe și albină?
Test de cultură generală. Care este diferența dintre viespe și albină?
Ultimele 12 luni au marcat cea mai caldă perioadă înregistrată vreodată pe Pământ
Ultimele 12 luni au marcat cea mai caldă perioadă înregistrată vreodată pe Pământ
A murit Shannen Doherty, cunoscută pentru rolurile din „Beverly Hills 90210” și „Charmed”
A murit Shannen Doherty, cunoscută pentru rolurile din „Beverly Hills 90210” și „Charmed”
Numărul maşinilor furate și găsite de polițiști a crescut în 2024
Numărul maşinilor furate și găsite de polițiști a crescut în 2024
Falcon 9 de la SpaceX, cea mai activă rachetă din lume, a fost reținută la sol de autoritățile americane
Falcon 9 de la SpaceX, cea mai activă rachetă din lume, a fost reținută la sol de autoritățile americane
Începutul sfârşitului a avut loc pentru el cu 209 ani în urmă. Aşa a fost răpusă o legendă
Începutul sfârşitului a avut loc pentru el cu 209 ani în urmă. Aşa a fost răpusă o legendă
Un miner polonez a fost salvat după ce a rămas blocat mai bine de 48 de ore în subteran
Un miner polonez a fost salvat după ce a rămas blocat mai bine de 48 de ore în subteran
Scandal între Australia și Rusia. Mesajul transmis de premierul australian
Scandal între Australia și Rusia. Mesajul transmis de premierul australian
Au fost anulate restricțiile de pe conturile de Facebook și Instagram ale lui Donald Trump
Au fost anulate restricțiile de pe conturile de Facebook și Instagram ale lui Donald Trump
Cine este bărbatul de 20 de ani care a încercat să-l asasineze pe Donald Trump?
Cine este bărbatul de 20 de ani care a încercat să-l asasineze pe Donald Trump?
Ștergerea „amintirilor rele” ar putea îmbunătăți tratamentul bolii Parkinson
Ștergerea „amintirilor rele” ar putea îmbunătăți tratamentul bolii Parkinson
Cei mai faimoși gladiatori romani. Spartacus a fost singurul gladiator care nu s-a luptat în arenă
Cei mai faimoși gladiatori romani. Spartacus a fost singurul gladiator care nu s-a luptat în arenă