Geneve. PÅ DEN 40. ichep-konferansen annonserte ATLAS-og CMS-eksperimentene nye resultater som viser At Higgs boson faller i to muoner. Myon er en tyngre kopi av elektronen, en av de elementære partiklene som utgjør stoffets innhold I Universet. Mens elektroner er klassifisert som en første generasjons partikkel, tilhører myoner andre generasjon. Fysikkprosessen Til Higgs boson som forfaller til muoner er et sjeldent fenomen som bare om En Higgs boson i 5000 henfaller til muoner. Disse nye resultatene har sentral betydning for grunnleggende fysikk fordi De indikerer For første gang At Higgs boson interagerer med andre generasjons elementære partikler.Fysikere VED CERN har studert Higgs boson siden oppdagelsen i 2012 for å undersøke egenskapene til denne helt spesielle partikkelen. Higgs boson, produsert fra protonkollisjoner Ved Large Hadron Collider, disintegrerer – referert til som forfall-nesten øyeblikkelig inn i andre partikler. En av de viktigste metodene for å studere Higgs bosons egenskaper er å analysere hvordan Det henfaller til de forskjellige fundamentale partiklene og oppløsningsgraden.

CMS oppnådde bevis på dette forfallet med 3 sigma, noe som betyr at sjansen for Å se Higgs boson forfall i et myonpar fra statistisk svingning er mindre enn en i 700. ATLASENS to-sigma-resultat betyr at sjansene er en i 40. Kombinasjonen av begge resultatene vil øke betydningen godt over 3 sigma og gir sterke bevis For Higgs boson forfall til to myoner.»CMS er stolte over å ha oppnådd denne følsomheten for nedbrytning Av Higgs bosoner til myoner, og for å vise den første eksperimentelle bevis for denne prosessen. Higgs-bosonet ser ut til å samhandle også med andre generasjons partikler i samsvar med prediksjonen Av Standardmodellen, et resultat som vil bli ytterligere raffinert med dataene vi forventer å samle inn i neste løp,» Sa Roberto Carlin, talsmann for CMS-eksperimentet.Higgs-bosonet Er kvantemanifestasjonen av Higgs-feltet, som gir masse til elementærpartikler det samhandler med, via Brout-Englert-Higgs-mekanismen. Ved å måle hastigheten Som Higgs boson henfaller til forskjellige partikler, kan fysikere utlede styrken av samspillet med Higgs-feltet: jo høyere nedbrytningshastigheten i en gitt partikkel, desto sterkere er samspillet med feltet. SÅ langt, ATLAS og CMS eksperimenter har observert Higgs boson henfall til forskjellige typer bosoner Som W Og Z, og tyngre fermioner som tau leptoner. Samspillet med de tyngste kvarkene, topp og bunn, ble målt i 2018. Myoner er mye lettere i sammenligning, og deres interaksjon med Higgs-feltet er svakere. Interaksjoner Mellom Higgs boson og myoner hadde derfor ikke tidligere blitt sett på LHC.»dette beviset På Higgs boson henfaller til andre generasjons materiepartikler utfyller et svært vellykket Run 2 Higgs physics program. Målingene Av Higgs bosons egenskaper har nådd et nytt stadium i presisjon og sjeldne forfallsmoduser kan tas opp. Disse prestasjonene er avhengige av DET store LHC-datasettet, DEN fremragende effektiviteten OG ytelsen TIL ATLAS-detektoren og bruken av nye analyseteknikker, » Sa Karl Jakobs, ATLAS-talsperson.Det som gjør disse studiene enda mer utfordrende er AT VED LHC, for hvert spådd Higgs boson som forfaller til to myoner, er det tusenvis av myonpar produsert gjennom andre prosesser som etterligner den forventede eksperimentelle signaturen. Den karakteristiske signaturen Til Higgs-bosonets forfall til myoner er et lite overskudd av hendelser som klynger seg nær en myonpar masse på 125 GeV, som er Massen Til Higgs-bosonet. Å isolere Higgs boson til myon-par interaksjoner er ingen enkel prestasjon. For å gjøre dette måler begge eksperimentene energi, momentum og vinkler av myonkandidater fra Higgs bosons forfall. I tillegg ble sensitiviteten til analysene forbedret gjennom metoder som sofistikerte bakgrunnsmodelleringsstrategier og andre avanserte teknikker som maskinlæringsalgoritmer. CMS kombinerte fire separate analyser, hver optimalisert for å kategorisere fysikkhendelser med mulige signaler fra En Bestemt Higgs bosonproduksjonsmodus. ATLAS delte sine arrangementer i 20 kategorier som målrettet Bestemte Higgs boson produksjonsmoduser.

resultatene, som så langt er i samsvar Med standardmodellens spådommer, brukte hele datasettet samlet fra ANDRE runde AV LHC. MED flere data som skal registreres fra partikkelakseleratorens neste løp og MED HØY Lysstyrke LHC, FORVENTER ATLAS-og CMS-samarbeidene å nå følsomheten (5 sigma) som trengs for å etablere oppdagelsen Av Higgs boson-forfall til to myoner og begrense mulige teorier om fysikk utover Standardmodellen som vil påvirke Denne forfallsmodusen Til Higgs boson.

LENKER

Vitenskapelige materialer
Papers:
cms fysikk analyse sammendrag: https://cds.cern.ch/record/2725423ATLAS papir på arXiv:https://arxiv.org/abs/2007.07830

Fysikk orienteringer:
CMS: https://cmsexperiment.web.cern.ch/news/cms-sees-evidence-higgs-boson-decaying-muons
ATLAS: https://atlas.cern/updates/physics-briefing/new-search-rare-higgs-decays-muons

Event displays and plots:
CMS: https://cds.cern.ch/record/2720665?ln=en
http://cds.cern.ch/record/2725728
ATLAS: https://cds.cern.ch/record/2725717?ln=en
https://atlas.web.cern.ch/Atlas/GROUPS/PHYSICS/PAPERS/HIGG-2019-14

Photos

CMS detector:
https://cds.cern.ch/record/1344500/files/0712017_02.jpg?subformat=icon-1440
https://cds.cern.ch/record/1431473/files/bul-pho-2007-079.jpg?subformat=icon-1440

ATLAS detector: https://mediastream.cern.ch/MediaArchive/Photo/Public/2007/0706038/0706038_02/0706038_02-A4-at-144-dpi.jpg
https://mediastream.cern.ch/MediaArchive/Photo/Public/2007/0705021/0705021_01/0705021_01-A4-at-144-dpi.jpg

CMS muon system:
https://cds.cern.ch/record/2016944/files/IMG_0267.jpg?subformat=icon-1440
https://cds.cern.ch/record/1431505/files/DSC_1432.jpg?subformat=icon-1440

ATLAS muon spectrometer:
https://mediastream.cern.ch/MediaArchive/Photo/Public/2006/0610010/0610010_02/0610010_02-A4-at-144-dpi.jpg
https://mediastream.cern.ch/MediaArchive/Photo/Public/2007/0707043/0707043_01/0707043_01-A4-at-144-dpi.jpg