Долгожданный распад бозона Хиггса наблюдали в CERNе две независимые группы ученых - Гранит науки - 2018-09-05

Здравствуйте, у микрофона Марина Аствацатурян! Спустя шесть лет после открытия бозона Хиггса физикам, наконец, удалось увидеть его распад до фундаментальных частиц, известных как прелестные, или боттом-кварки. Это достижение было представлено в Европейском центре ядерных исследований под Женевой, CERNе, двумя группами ученых, работающими на детекторах Большого адронного коллайдера (Large Hadron Collider) ATLAS и CMS. Наблюдаемое явление согласуется с гипотезой о всеохватывающем квантовом поле – поле Хиггса, которое придает массу всему, включая прелестные кварки. Стандартная модель физики элементарных частиц предполагает, что около 60% случаев распада бозона Хиггса должны приводить к образованию пары боттом-кварков, это вторые по весу из шести известных ароматов кварков. Проверка этого предсказания чрезвычайно важна, потому что она или подтвердит Стандартную модель, построенную на идее о том, что бозон Хиггса придает массу кваркам и прочим фундаментальным частицам, или поколеблет ее основы и укажет на новую физику. Обнаружить распад бозона Хиггса непросто из-за того, что существует множество столкновений протонов, приводящих к образованию боттом-кварков. А потому очень трудно отделить сигнал распада бозона Хиггса до кварков от фонового «шума», связанного с этим процессом, в отличие от следов более редкого распада бозона Хиггса до пары фотонов, легко отделимого от фона и наблюдавшегося при открытии заветной частицы. «Это наблюдение – веха в изучении бозона Хиггса, и оно показывает, что эксперименты ATLAS и CMS достигли глубины понимания получаемых данных и контроля фона, которые превзошли ожидания», сказал в комментарии порталу Phys.org представитель коллаборации ATLAS Карл Якобс (Karl Jakobs). Его коллега от CMS Джоэль Батлер (Joel Butler) отметил, что с момента первого эксперимента по наблюдению распада бозона Хиггса до тау-лептонов два года назад, его коллаборация вместе с учеными из ATLAS наблюдала связь бозона Хиггса с самыми тяжелыми фермионами: тау-, топ- и теперь-вот боттом-кварками. «Превосходная работа Большого адронного коллайдера и современные методы машинного обучения позволили получить эти результаты раньше ожидаемого», говорит Батлер. Дополнительные данные позволят коллаборациям повысить точность этих и других измерений и прозондировать распад бозона Хиггса вплоть до пар менее массивных фермионов, называемых мюонами. Пристальное внимание к отклонениям от ожидаемых результатов может вывести ученых за пределы Стандартной модели, которая описывает электромагнитное, слабое и сильное взаимодействие всех элементарных частиц. Бозон Хиггса стал последней из открытых на основании теоретических предсказаний частиц. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».