Higgs Boson이 존재하지 않았다면 입자 물리학자가 무엇을했는지 궁금한 적이 있습니까? 2 년 전 스위스 제네바 근처의 유럽 입자 물리 실험실의 CERN에서 55 억 달러 규모의 대형 Hadron Collider (LHC)의 Higgs를 폭파 한 Atom Smasher를 발사하기 전에도 탐구자들은 그 모습을 발견하지 못하면 총 재앙이 아니라고 말했다. 그들은 iggs가 없다면, 특정 일반 입자 상호 작용은 대신 haywire로 가서 iggs없이 무엇을하고 있는지 힌트를 가져야한다고 말했다. 이제 LHC의 물리학 자들은 WW 산란으로 알려진 "무제한"정리에서 드문 상호 작용을 발견했습니다.
독일 튜빙 겐 대학교의 이론가 인 바바라 야거 (Barbara Jäger)는이 일에 관여하지 않은 "나는 기뻐한다"고 말했다. 물론, 물리학 자들은 iggss가 존재한다는 것을 알았으므로 WW 산란이 Bonkers로 갈 것으로 기대하지 않습니다. 그러나 과학자들이 현장의 일반적인 표준 모델의 예측에서 벗어나는 편차를 찾기 때문에 새로운 물리학 사냥에 여전히 중요한 역할을 할 수 있습니다. Jäger는 그 접근법이 iggs 자체에 대한 연구를 보완 할 것이라고 말했다.
Higgs Boson은 양성자와 중성자를 구성하는 전자와 쿼크와 같은 모든 기본 입자가 어떻게 질량을 낼 수 있는지에 대한 물리학 자의 설명의 핵심입니다. 이론가들은 그렇지 않으면 질량이없는 입자가 양자 장과 상호 작용한다고 가정합니다. 이러한 상호 작용은 각 유형의 입자에게 일정량의 에너지를 제공하며 아인슈타인의 유명한 방정식 E =Mc, Mass.
덕분에.그것은 입자를 거대하게 만드는 데 많은 어려움처럼 보일 수 있습니다. 그러나 그것은 W Boson과 Z Boson이라는 입자에 큰 문제를 일으켜 일종의 방사성 붕괴를 담당하는 약한 핵력을 전달합니다. 이 입자의 무게는 각각 양성자보다 86 및 97 배입니다. 그러나 표준 모델의 수학에서 이론가들은 W와 Z에 대한 질량을 단순히 삽입 할 수 없습니다. 이는 처음에 약한 힘이 어떻게 발생하는지 설명하는 주요 수학적 대칭을 망칠 것입니다. 필드와 상호 작용하는 질량이없는 입자로 시작하여 Higgs 메커니즘은 대칭을 보존하면서 W와 Z를 질량으로 끝내고 있습니다.
이 연결은 또한 WW 산란이 iggs를 찾는 대안으로서의 중요성을 설명합니다. 두 양성자가 충돌한다고 가정 해 봅시다. 드물게, 한 양성자의 쿼크와 다른 양자의 쿼크는 각각 w 보손을 방출합니다. 그 bosons는 서로 직접 충돌하거나 다른 양자 입자를 교환함으로써 서로 튀거나 흩어질 수 있습니다. 양자 기묘함 덕분에, 두 W의 교환 과정은 iggs를 교환하는 과정이 서로 튀어 나오거나 z를 교환하는 과정, 연못에 튀어 나오는 두 파가 서로를 취소 할 수 있습니다. 그 간섭은 WW 산란 속도를 낮게 유지합니다.
그러나 Higgs가 존재하지 않으면 WW 산란 속도는 특정 충돌 에너지보다 급등해야합니다. 실제로, 그러한 충돌 확률은 100%를 초과해야한다. 뉴욕의 Upton에있는 Brookhaven National Laboratory의 물리학자인 Marc-André Pleier와 LHC가 공급 한 ATLAS와 함께 일하는 3000 명의 실험 자 중 한 명인 Marc-André Pleier는“iggs가 없다면, 우리는 그 확률이 100%이상 커지지 않기 때문에 어떤 일이 일어날 것이라는 것을 알았습니다. 따라서 물리학 자들은 WW 산란의 속도 증가 외에도 새로운 효과가 시작되어야한다고 예측했습니다. 예를 들어, W 's의 궤적에서 소설과 드러난 상관 관계가 나타납니다.
.이제 Pleier와 동료들은 WW 산란의 증거를 발견했습니다. . Atlas 연구원들은 1.5 2 만 명의 양성자-프로 톤 충돌 중 34 건의 WW 산란 사례를 발견했습니다. Pleier는 신호는 아직 명확한 발견을 주장하기에 충분히 강하지는 않지만 표준 모델과 일치하는 것으로 보인다. 라이벌 CMS 탐지기의 물리학 자들은 WW 산란에 대한 증거도 가지고 있다고 Pleier는 말합니다.
WW 산란은 초대칭이라는 체계에 의해 예측 된 것과 같은 새로운 입자를 조사하는데 사용될 수있다. W는 이러한 입자를 교환하여 표준 모델 예측에서 산란을 변화시켜 서로 튀어 나올 수 있습니다. 그러나 표준 모델을 확장하는 다양한 방법은 WW 산란의 다른 변화를 예측한다고 함부르크의 독일 전자 싱크로트론 (Desy) 실험실의 이론가 인 Jürgen Reuter는 지적했다. 따라서 물리학 자들은 먼저 가장 유망한 신호를 검색해야합니다. "우리는 현재 모든 좋은 관찰 가능성을 알지 못합니다."
