Уведомления
Авторизуйтесь или зарегистрируйтесь, чтобы оценивать материалы, создавать записи и писать комментарии.
Авторизуясь, вы соглашаетесь с правилами пользования сайтом и даете согласие на обработку персональных данных.
Детектор ATLAS впервые зафиксировал распад бозона Хиггса на пару мюон — антимюон
Исследователи проанализировали огромный массив данных столкновений элементарных частиц и впервые выявили статистически значимые свидетельства распада бозона Хиггса на мюон и антимюон. Это подтвердило, что фундаментальный механизм наделения массой работает не только для тяжелой материи, но и для более легких частиц.
Бозон Хиггса открыли более 10 лет назад, и это событие объяснило механизм появления массы во Вселенной. Согласно теории, элементарные частицы приобретают вес при прохождении через особое поле. Чем сильнее частица «вязнет» в этом поле и взаимодействует с его проявлением — бозоном, — тем она тяжелее.
Ранее наука получила твердые доказательства связи бозона с самыми тяжелыми частицами материи, которые физики относят к третьему поколению. Примером служат топ-кварки. Чем больше масса, тем проще заметить след взаимодействия. Для более легких объектов второго поколения такой механизм долгое время оставался лишь теоретическим предположением. Ученым не хватало чувствительности приборов и накопленной статистики.
Мюоны принадлежат именно ко второму поколению материи. Они похожи на электроны, но весят примерно в 200 раз больше. Распад бозона Хиггса на мюон и антимюон случается крайне редко — примерно в одном из 5000 случаев. Поймать такое событие на детекторах очень сложно, оно теряется на фоне миллиардов других процессов в коллайдере.
Группа исследователей работала с данными детектора ATLAS, который установлен на Большом адронном коллайдере в европейском центре CERN. Чтобы «разглядеть» редкий сигнал, авторы объединили информацию, накопленную за два длительных периода работы ускорителя — сеансы Run 2 и недавний Run 3. Результаты опубликованы в журнале Physical Review Letters.
Физики изучали протонные столкновения на рекордных энергиях — до 13,6 тераэлектронвольта. В этом хаосе рождались и мгновенно распадались мириады частиц. Задача состояла в поиске пар из мюона и антимюона, которые возникли именно из бозона Хиггса, а не из других источников.
Главная проблема заключалась в отделении «зерна от плевел». Мюонные пары часто рождаются в процессах, не связанных с Хиггсом. Чтобы исключить этот фоновый шум, специалисты разделили события на категории в зависимости от характеристик и применили методы машинного обучения для классификации сигналов. Это позволило точнее восстановить картину происходящего в сердце детектора.
Анализ объединенных данных выявил избыток событий над фоном. Значит, детектор зафиксировал больше пар мюонов, чем создают обычные случайные помехи. Статистическая значимость результата составила 3,4 стандартного отклонения.
В науке о частицах этот показатель говорит о том, что вероятность случайной ошибки ничтожно мала. Он превысил результаты конкурирующего эксперимента CMS, где значимость достигла 3,0. Сила сигнала составила 1,4 от ожидаемой по теории величины, что находится в пределах допустимой погрешности.
Работа экспериментально доказала, что мюоны получают свою массу именно через хиггсовский механизм. Это наблюдение стало первым прямым свидетельством взаимодействия бозона с материей второго поколения. Стандартная модель физики элементарных частиц успешно прошла очередную строгую проверку.
Telegram 
Дзен 
VK В 1980-х годах большую популярность приобрела борьба с озоновыми дырами. Из-за нее хладагенты из хлорфторгулеродов заменили на аналоги из гидрофторуглеродов. Теперь ученые выяснили, что эта замена — как и следующие за ней, уже в рамках борьбы с глобальным потеплением — ведет к накоплению в атмосфере довольно опасных «вечных химикатов».
Физики экспериментально доказали, что частицы вещества при рождении сохраняют квантовую запутанность виртуальных предшественников. Пары лямбда-гиперонов и антилямбд появлялись на свет с синхронизированными спинами, которые они унаследовали от энергетических флуктуаций пустоты. Закономерность объяснила, как материя переходит из скрытого квантового состояния в физический мир, раскрыв еще один ключ к природе возникновения массы.
Когнитивные психологи доказали, что человекообразные обезьяны способны понимать концепт «понарошку». Бонобо Канзи, владевший языком символов, успешно отслеживал перемещения невидимого сока и воображаемого винограда. Это открытие опровергает теорию о том, что способность к фантазии — уникальная черта человека.
Биологи использовали данные отлова змей за 22 года, чтобы объяснить появление редких ядовитых рептилий в засушливых и нетипичных для них районах штата Гоа. Анализ показал, что королевские кобры Западных Гат используют железнодорожную сеть как скоростной коридор для расселения, случайно путешествуя в товарных вагонах из родных лесов к побережью.
Астрономы впервые напрямую связали основание гигантского джета с «тенью» первой «сфотографированной» сверхмассивной черной дыры M87*. Анализ данных, полученных с помощью Телескопа горизонта событий (EHT), позволил проследить, где именно формируется релятивистская струя и лучше понять механизмы ее возникновения.
Яркий надувной тюбинг, в народе прозванный «ватрушкой», стал символом зимнего отдыха. Он кажется удобным, мягким и потому — безопасным. Это ощущение обманчиво и ежегодно приводит к тысячам серьезных травм. В чем же кроется фундаментальная опасность этого популярного развлечения? На этот вопрос для нашего издания ответил Олег Рубан, кандидат технических наук, доцент кафедры физики РТУ МИРЭА, объяснив, почему законы физики превращают безобидный на вид тюбинг в неуправляемый снаряд.
От рыб произошли все наземные позвоночные, включая нас, но как именно рыбы стали главным населением морей — до последнего времени оставалось неясным. Авторы новой научной работы попытались доказать, что причиной этого было вымирание, возможно, вызванное белыми ночами.
Международная команда палеонтологов описала новый вид динозавра размером с крупную современную птицу. Он носил на голове плотный костяной нарост, который эти животные, возможно, использовали для внутривидовых разборок. Находка показывает, что даже мелкие хищники мелового периода могли решать конфликты не только когтями и зубами, но и ударами головой.
Образцы грунта, взятые астронавтами полвека назад, вложили еще один важный кирпич в здание научной картины мира: гипотеза о том, что Земля исходно была сухой, не стыкуется с фактами. Похоже, идею о невозможности сохранения большого количества воды на «теплых» планетах придется пересмотреть.
Вы попытались написать запрещенную фразу или вас забанили за частые нарушения.
Понятно
Из-за нарушений правил сайта на ваш аккаунт были наложены ограничения. Если это ошибка, напишите нам.
Понятно
Наши фильтры обнаружили в ваших действиях признаки накрутки. Отдохните немного и вернитесь к нам позже.
Понятно
Мы скоро изучим заявку и свяжемся с Вами по указанной почте в случае положительного исхода. Спасибо за интерес к проекту.
Понятно
Последние комментарии