“Particula de la capătul Universului” e descoperirea extraordinară a momentului
Descoperirea “particulei de la capătul Universului”, bosonul Higgs, a avut loc în 2012 și a reprezentat un pas inovator în ceea ce privește înțelegerea proceselor care au loc în spațiu.
Bosonul Higgs sunt entități care transportă forțe. Câmpurile vibrante Higgs sunt descrise de cercetători drept particule transportoare de forțe.
Simetriile ascunse din spatele legilor fizicii
Cele patru forțe ale naturii provin din simetrii ascunse și invizibile pentru ochiul uman. Aceasta a fost descoperirea secolului al XX-lea care a schimbat domeniul fizicii. Adesea, oamenii de știință consideră că aceste simetrii ascunse sunt “defecte”, dar fac parte totuși din legile fizicii.
Forța nucleară slabă este un exemplu de forță care conține această simetrie. Dacă această simetrie ascunsă nu ar fi defectă, particulele elementare nu ar putea să aibă masă moleculară. Acest lucru ar produce un imens haos și ar face ca particulele să se învârtă fără direcție cu viteza luminii. Astfel, simetria conținută de interacțiunile forțelor slabe trebuie să fie defectă.
Dar cum rămâne cu câmpurile Higgs?
Atunci când spațiul este complet gol, majoritatea câmpurilor sunt oprite, setate la zero. Dacă un câmp nu este oprit în spațiu gol, acest lucru interferează și sparge simetria. În cazul interacțiunilor câmpurilor slabe, Higgs salvează situația.
S-a observat însă că bosonul Higgs deține caracteristici care uimesc oamenii de știință.
Fizicienii de la Centrul European de Cercetări Nucleare (CERN) studiază bosonii Higgs pentru a înțelege proprietățile acestor particule.
Pentru a face acest lucru, au produs bosoni prin coliziune de protoni, cu ajutorul acceleratorului de particule Large Hadron Collider (LHC) al CERN din Geneva.
Astfel, au observat că bosonii se dezintegrează aproape instantaneu în alte particule. Bosonii Higgs se pot dezintegra în doi miuoni. Miuonul este o particulă elementară ce constituie conținutul de materie al Universului. Miuonii sunt asemănători cu electronii, însă în timp ce electronii sunt clasificați drept particule de generația întâi, miuonii aparțin celei de-a doua generații.
Un stadiu înalt în ceea ce privește precizia
Procesul de dezintegrare a bosonilor Higgs în miuoni este un fenomen rar. A fost observat că apare la un boson Higgs din 5000. Rezultatele experimentului au o importanță majoră în fizică, deoarece indică faptul că bosonii Higgs pot interacționa cu elemente ale generației a doua.
Rezultatele experimentului sunt consistente cu predicțiile Standard Model. A fost realizat cu ajutorul unor tehnici sofisticate și a combinat date obținute în urma a patru analize diferite. Fiecare analiză a fost optimizată pentru a categoriza evenimentele fizice ce conțineau semnale specifice producției miuonilor din dezintegrarea bosonilor Higgs.