جنرال لواء

لاحظ العلماء أخيرًا موت هيغز بوسون الجميل لأول مرة


في أخبار ضخمة لعالم الفيزياء ، قام العلماء بأول ملاحظة لا لبس فيها لاضمحلال بوزون هيغز إلى زوج من المادة والمادة المضادة من الكواركات السفلية. إذا كان هذا غير منطقي بالنسبة لك - فلا داعي للذعر - فهو يتعلق بالعالم المثير للغاية والمعقد للغاية لمصادم الهادرونات الكبير (LHC).

LHC هو أكبر مسرع للجسيمات في العالم. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تحطيم حزمتين من البروتونات تسافران بسرعة تقارب سرعة الضوء. في عام 2012 ، عثرت على جسيم بوزون هيغز.

مصادم هادرون كبير مفتاح مراقبة التسوس

عندما يُحدث LHC تأثيرًا جسيميًا ، يتم تكوين جسيمات جديدة يتم ملاحظتها بواسطة أجهزة الكشف حول نقطة الاصطدام. حتى مع LHC ، لا يزال هناك ملف واحد من كل 10 مليارات فرصة ظهور بوزون هيغز واكتشافه.

للعثور على بوزون هيغز ، حطم المصادم LHC معًا تريليونات من الجسيمات واستخدم حاسوبًا عملاقًا لتحليل جميع البيانات الناتجة. الأخبار اليوم التي أكدت ملاحظة تحلل بوزون هيغز إلى زوج من المادة والمادة المضادة من الكواركات السفلية لديها القدرة على وضع قيود جديدة على الفيزياء الأساسية.

يُظهر التأكيد وجود اتفاق قوي بين التنبؤات النظرية للفيزياء والبيانات التجريبية. تتمتع البوزونات بعمر قصير بشكل لا يصدق تقريبًا 10 ^ ناقص 22 ثانية.

هذا يعني أنه عند السفر بسرعة الضوء ، يكون الجسيم قد تلاشى لفترة طويلة قبل أن يقطع مسافة بحجم الذرة. لذلك ، من الممكن فقط مشاهدة نواتج الاضمحلال واستخدام تلك المعلومات لعمل افتراضات حول البوزون الأصلي.

أصبحت مراقبة هذه الانحرافات أكثر صعوبة بفعل عمل بوزون هيغز في تصادم واحد فقط في كل 1000000000 تصادمات داخل LHC. كل هذه الاصطدامات تولد أيضًا إنتاج كواركات القاع ، لذا فإن بوزونات هيغز التي تتحلل إلى كواركات قاع تغمرها أزواج من كواركات القاع التي تنتجها عمليات أكثر اعتيادية.

بدا من المستحيل فصل هذه الأحداث من أجل تحديد اضمحلال بوزون هيغز عن الآخرين. من أجل القيام بذلك ، كان على العلماء اتباع نهج جديد. بدأوا في فحص فئة مختلفة من الاصطدامات حيث تم إنتاج بوزون هيغز في نفس الوقت مثل بوزون W أو Z.

سيتم تجديد LHC لزيادة القدرات

تُعرف فئة التصادمات هذه باسم "الإنتاج المرتبط". تتحلل بوزونات W و Z بطرق مميزة ويمكن التعرف عليها بسهولة. على الرغم من أن الإنتاج المرتبط يحدث في كثير من الأحيان أقل من إنتاج Higgs غير المرتبط ، فإن وجود بوزونات W أو Z يزيد بشكل كبير من فرصة الباحث لتحديد الأحداث التي تحتوي على بوزون هيغز.

سيستمر البحث في الاضمحلال حتى ديسمبر عندما توقف الأداة عملياتها مؤقتًا لمدة عامين للتجديد والتحديث. في ربيع عام 2021 ، سيستأنف مصادم الهادرونات الكبير عملياته بقدرات محسّنة ستفتح بلا شك المزيد من الأبواب في العالم الغامض لبوزون هيغز.

"تؤكد هذه الإنجازات الجميلة والمبكرة أيضًا على خططنا لتطوير LHC لزيادة الإحصاءات بشكل كبير. لقد ثبت الآن أن طرق التحليل تصل إلى الدقة المطلوبة لاستكشاف المشهد الفيزيائي الكامل ، بما في ذلك ، كما نأمل ، فيزياء جديدة تختبئ حتى الآن بمهارة شديدة ، "قال إيكهارد إلسن ، مدير البحوث والحوسبة في CERN.


شاهد الفيديو: شبكة العلوم العربية - ما هو بوزون هيغز (شهر اكتوبر 2021).