Fermilab sagt: "Hey warte, wir sind auch auf der Higgs-Jagd!" - Die Wissenschaften - 2020

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Anonim

Es sieht so aus, als ob der Large Hadron Collider (LHC) bei der Suche nach dem mit Spannung erwarteten Higgs-Boson, der Massenquelle, eine gewisse Konkurrenz haben könnte.

Gestern kündigte das europäische Teilchenphysiklabor CERN an, dass es am 10. September beginnen werde, Protonen um die gesamten 27 Kilometer des kreisförmigen LHC zu schießen - den stärksten Teilchenbeschleuniger, der je gebaut wurde - und Kollisionen mit einem zweiten, entgegengesetzten aufstellte Strahl in den folgenden Monaten.

Die Forscher wissen nicht viel konzentrierte Energie, um das Higgs-Teilchen zum Auswerfen zu bringen, aber sie sind zuversichtlich, dass die schiere Anzahl hochenergetischer Teilchenkollisionen, die der LHC erzeugen sollte, viele Higgs-Bosonen erzeugen sollte, genug, um sie zu erkennen unter anderem Kollisionsschutt.

Aber der LHC ist nicht die einzige Maschine mit dem Potenzial, die Higgs zu finden. Auf einer Konferenz in dieser Woche haben Forscher, die am Tevatron arbeiten oben Hintergrund am Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) in Batavia, Illinois - immer noch der führende Teilchenbeschleuniger für ein paar Monate - haben endlich genug Daten gesammelt, um die Higgs entlang der Energiebereiche des LHC auszuschließen erkunden.

Kombinierte Ergebnisse aus den CDF- und DZero-Experimenten weisen darauf hin, dass der Higgs höchstwahrscheinlich nicht bei 170 Giga-Elektronenvolt (GeV) existiert. (Ein GeV ist eine Milliarde Elektronenvolt, dh die Energieeinheiten, die mit subatomaren Teilchen verbunden sind.)

Tevatron-Forscher haben in den vergangenen Monaten hart gearbeitet, um jede Sensitivität aus ihren Daten herauszuholen, um genügend Kollisionen mit Higgs-ähnlichen Teilchen zu erkennen, um zu sehen, ob es ein Übermaß gibt, das die mögliche Anwesenheit von Higgs nahe legt.

Die Feststellung "markiert den Beginn einer expandierenden Region sowohl unterhalb als auch oberhalb von 170 GeV, in der die Higgs ausgeschlossen werden, da wir mehr Statistiken sammeln und unsere Analyse verfeinern", sagte Fermilab-Direktor Pierre Oddone in einer Erklärung. "Noch aufregender, wenn sich der Higgs in der Nähe befindet, sollten wir in den nächsten zwei Jahren Beweise dafür mit dem vollständigen Datenstich sehen."

Der Physiker Gordon Watts, ein DZero-Teammitglied, bemerkt in seinem Blog, dass dies seit dem CERN-LEP-Collider in den 1990er Jahren zum ersten Mal ein Teilchenphysik-Experiment in die Higgs-Reihe eingedrungen ist, in dem den Forschern mitgeteilt wurde, dass die Higgs eine Energie von mehr als 114 besitzen müssten GeV.

Der LHC wird einige Jahre benötigen, um seine eigene Higgs-Jagd abzuschließen, wie in dieser vorläufigen Zeitleiste angegeben, die auf der April-Sitzung der American Physical Society verteilt wurde. Natürlich sucht die Maschine neben den Higgs auch nach anderen Partikeln. Schauen Sie sich Cosmic Variance an, um zu erfahren, was theoretisch möglich ist.

Bildnachweis: Fermilab, Reidar Hahn

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