과학 유령 이야기에서, 미국 Atom Smasher는 폐쇄 된 지 3.5 년 후 중요한 과학적 기여를했습니다. 과학자들은 일리노이 주 바타 비아의 테바 트론 콜라이더가 유명한 iggss 보손의 본질에 대한 새로운 세부 사항을 제공했다고보고했다. 새로운 결과는 다른 Atom Smasher에서 발견 된 Higgs가 표준 모델 예측에 정확히 맞는 경우를 강화합니다.
King 's College London의 이론가 인 John Ellis는“이것은 매우 흥미롭고 중요한 논문입니다. "이것은 백조 노래"테바 트론에게 말한다.
일리노이 주 Batavia에있는 Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab)의 7km 길이의 고리 모양의 콜 라이더 인 Tevatron은 1983 년부터 2011 년 9 월까지 달렸습니다. Higgs Boson의 힌트를 보았지만 실제로 입자를 발견하지 못했습니다. 그 영광은 스위스 제네바 근처의 유럽 입자 물리 연구소 인 Cern의 27km 길이의 원자 스매커 인 대형 Hadron Collider (LHC)에서 일하는 물리학 자에게 갔다. 그들은 2012 년 7 월에 그들의 발견을 발표했다.
LHC의 물리학자가 HIGGS를 발견하자마자 그들은 질량을 낮추었습니다 :125 기가-전자 볼트, 또는 양성자 질량의 약 133 배. 그러나 입자에는 다른 특성도 있습니다. 모든 기본 입자와 마찬가지로, HIGGS는 고정 된 양자 양의 각 운동량 또는 스핀을 갖습니다. 또한 Parity라는 대칭의 특성을 가지고 있으며, 이는 균일하거나 홀수 일 수 있으며 예를 들어 Higgs가 다른 입자로 부패하는 방식에 영향을 미칩니다. 표준 모델에 따르면, iggs는 스핀과 양의 패리티를 가져야합니다. 그러나 관찰 된 입자는 스핀 및 음의 패리티 또는 두 개의 스핀 및 양성 패리티를 가질 수 있다고 생각할 수 있습니다. iggss가 표준 모델에 의해 예측되지 않은 새로운 현상을 가리킬 것이기 때문에 많은 물리학 자들이 흥분 될 것입니다.
.실제로, LHC가 공급 한 두 개의 가장 큰 입자 탐지기 (Atlas 및 CMS)라고 불리는 실험자는 Higgs Boson이 스핀이 제로와 패리티를 가지고 있다는 확실성으로 이미 보여주었습니다. 그렇게하기 위해, 그들은 iggs의 붕괴를 한 쌍의 광자 또는 Z 보손이라고 불리는 한 쌍의 거대한 입자와 같은 친숙한 입자로 연구했습니다. 신흥 딸 입자의 각도 분포에서 물리학 자들은 부모 iggs의 스핀과 패리티를 결정할 수있었습니다.
Tevatron 데이터와 함께 일하는 연구원들은 다른 압정을 취했습니다. 그들은 iggses의 퇴치를 연구하는 대신 물리적 리뷰 레터 의 논문에서 논문에서 설명하는 것처럼 z 보손이나 w 보손과 함께 생산 된 iggs의 징후를 찾았습니다. . (HIGGS는 하부 쿼크와 항체 쿼크로 알려진 한 쌍의 입자로 붕괴되는 것으로 가정했다.) Higgs와 그 파트너의 에너지와 모멘트에서 연구원들은 쌍의 불변 질량이라고 불리는 수량을 계산했다. 단일 부모 입자의 부패에서 태어난 iggs와 파트너였으며,이 양은 그 부모의 질량이 될 것입니다. 실제로, Higgs와 그 파트너는 입자 충돌의 혼란에서 직접 나타날 것이므로 부모 입자는 순전히 가상적입니다.
그럼에도 불구하고, 그 가상의 모 입자의 질량을 계산함으로써 연구자들은 프록시에 의한 스핀과 패리티의 다른 조합을 테스트 할 수있었습니다. iggs가 표준 모델 특성보다는 "이국적인"스핀 페어를 가졌다면 관찰 된 불변 질량이 더 높을 것입니다. 따라서 Tevatron이 공급 한 두 입자 탐지기 (CDF 및 D0)는 이러한 고등변의 질량 쌍을 조사했습니다. 아무도 찾지 못한 그들은 더 엄격하게 이국적인 버전의 iggs를 배제했습니다. 따라서 테바 트론 물리학 자들은 히그 스 보슨을 결정적으로 관찰하지 않았지만 그 속성에 한계를 가질 수있었습니다.
D0에서 일하는 Fermilab의 물리학 자 Dmitri Denisov는 기술적으로 새로운 테바 트론 한계는 LHC 실험에 의해 설정된 한계보다 약간 강하다고 말합니다. 그러나 Cern의 Ellis는 Atlas와 CMS가 이미 본질적 으로이 문제를 해결했다고 말합니다.
실제로 Tevatron 연구원들은 Higgs의 스핀과 패리티에 LHC 상대를 퍼 뜨릴 기회를 놓쳤다 고 Ellis는 말합니다. LHC의 연구원들이 HIGGS를 발견 한 지 몇 주 만에 엘리스와 동료들은 테바 트론 팀이 아카이브 된 데이터에 불변의 질량 기술을 적용하여 "빠른 트랙"을 히그의 스핀과 패리티를 테스트하는 방법을 논문으로 설명했습니다. 기술적 인 이유로,이 기술은 LHC 데이터보다 Tevatron 데이터에 더 민감 할 것이라고 Tevatron은 양성자와 안티 프로톤을 충돌시키는 반면 LHC는 양성자와 양성자를 충돌 시켰기 때문에 설명했다. 그러나 결국 Tevatron 분석은 CDF와 D0 팀원이 LHC에서 일하기 위해 떠났을 때 느리게 진행되었습니다. 엘리스는“이 결과는 우리가 기대했던 것처럼 먼저 '우리 너무'캐릭터가있다.
Denisov는 사람들의 부족이 진전을 방해한다는 데 동의합니다. 그는 Higgs가 발견되기 전에도 전체 아이디어가 시도되었을 수 있다고 지적했다. "[Ellis]가 1 년 전에 우리가왔다면 Higgs가 발견되기 전에도 Higgs의 스핀과 패리티를 결정할 수 있었을 것입니다."
.Denisov는 Tevatron의 Higgs 연구의 경우 "기본적으로 IT"라고 Denisov는 말합니다. 그 동안 LHC에서 일하는 물리학 자들은 더 높은 정밀도로 HIGGS의 다른 특성을 조사하는 것을 목표로하고 있습니다. 특히, 그들은 HIGGS가 더 친숙한 입자의 다른 조합으로 얼마나 빨리 쇠퇴하고이를 표준 모델 예측과 비교하는지 몇 퍼센트 포인트 내에 측정하기를 희망합니다. 연구원들은 일이 약 15 년이 걸리야한다고 말합니다.
