ヒッグス粒子の新たな測定はこれまでで最も正確である：ScienceAlert

超高速陽子の流れが衝突すると、ヒッグス粒子はその直前に誕生する可能性があります。 より軽い分子に分解される。

その瞬間、物理学者は逆算して、標準模型の中で最も重要かつ最も捉えどころのない粒子の質量を推定することができます。

大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) を使用して驚くべき数の陽子衝突の数値を計算した結果、物理学者はこの重要な特性についてこれまでで最も正確な数値を取得しました。

まず最初に 7月に報告されました最新の測定値は 4 年間のものです 約900万個のヒッグス粒子 それは、世界最大かつ最も強力な粒子衝突器である LHC で生成されることが期待されていました。 しかし、実験的に観測されたのはヒッグス粒子のほんの一部だけです。

しかし、この発見に取り組んでいる国際研究チームにとってはそれだけで十分でした。 アトラス体験、LHC にある 2 つの検出器のうちの 1 つで、ヒッグス粒子の質量のこれまでで最も正確な測定値を取得します。

ヒッグス粒子は非常に神秘的な粒子です。量子場から発生します。 宇宙全体に放出される、他の基本粒子に質量を与えます。

物理学の標準模型における他の粒子の質量は理論から推定できますが、物理学者はヒッグスの質量を決定するために実験を通じて比較的盲目的に探求する必要があります。

測定は他の粒子の相互作用を理解する上で重要であるため、正確な測定を取得することが重要です。

ヒッグス粒子は比較的質量が大きいため、容易に観測できるようになりました。 非常に要求が厳しいしかし、予測によると、ヒッグス質量の現在の測定値は、モデルが示唆するものよりも 3 倍軽いです。

それらの矛盾を抱えながらも、 まだ解決されていないこれらの最新の測定により、ヒッグス粒子の質量の最良の推定値が改善され、… 彼はどのように 他の分子やそれ自体と相互作用します。

研究者らは、粒子崩壊に基づくいくつかの質量測定とより正確な校正を組み合わせて、不確実性 0.11 GeV で 125.11 GeV (GeV) のヒッグス粒子の質量を取得しました。 これはA未満です 質量 125.35 GeV 2019 年の精度は 0.12% でした。

「この結果は現時点でヒッグス粒子の質量の最も正確な測定値を表しており、この基本量の精度は 0.09% です」と ATLAS 共同研究のメンバーは述べています。 彼らの論文に書いてください。

重要なのは、研究チームの推定により、ヒッグス質量の統計的および体系的な不確実性、つまり以前は残されていた不確実性がさらに一段と軽減されることです。 解釈の余地をウィグル データの。

より正確な測定値を取得することは、物理学者が素粒子物理学の標準モデルの予測をテストし、潜在的な逸脱が存在する場合にはそれを検出するのに役立ちます。

たとえば、ちょうど昨年、これまでで最も正確な W ボソン質量の測定により、標準模型に潜在的な亀裂がいくつか明らかになりました。標準模型は依然として基本粒子とその相互作用の最良の実用モデルです。 W ボソンの質量はモデルの予測から 7 標準偏差外でした。 誰もが予想していなかった結果。

このような異常は、標準模型の外にある新しい現象または未知の現象を示していますが、標準模型では宇宙のすべてが説明できるわけではありません。 ただし、正確さは精度を意味するわけではありません。 それかもしれない 測定値が間違っています理論ではありません。

ヒッグス粒子に関しては、これらの最近の測定にもかかわらず、物理学者はその特性を決定しておらず、それに近いものさえ決定していません。

たとえば、ヒッグス粒子は毎回同じ質量を持つようには見えませんが、物理学者が「入札」と呼ぶ、可能な質量の範囲を持っています。 2022 年に科学者たちは 見積もりを調整する ヒッグス粒子をこれまで以上に正確に「観察」します。

しかし、ヒッグス質量のより正確な推定値を得ることで、物理学者は、次のような謎の粒子に関するいくつかの難しい質問の答えに近づきつつあります。「ヒッグス粒子は、標準模型が予測するように相互作用するのか?」 どのようにして他の分子と結合するのでしょうか？

それまで さらなる残忍な驚異 それらには、私たちがまだ発見していないさまざまなバージョンのヒッグスがあるのか​​、そしてヒッグスは宇宙を満たすがこれまで誰も見たことのない神秘的な物質である暗黒物質を理解するための入り口となる可能性があるのでしょうか?

もちろん、物理学者は今でもそうしています で 他の分子を探す これは、2012 年のヒッグス粒子の発見以来、彼らを悩ませてきた異常であるヒッグス粒子の驚くべき軽さを説明できるかもしれません。

と 最近のプロモーション 粒子衝突のエネルギーと強度を増大させるように設計された大型ハドロン衝突型加速器 (LHC) は現在完成しており、将来的にはさらなる改良が計画されています。

この研究は、 物理的なレビューレター。