Les “études les plus complètes” du boson de Higgs à ce jour révèlent que la particule se comporte comme prévu et pourrait aider à percer certains des plus grands mystères de la physique, y compris la nature de la matière noire, selon les scientifiques.
Deux nouvelles études, basées sur 10 000 milliards de collisions proton contre proton réalisées dans le Grand collisionneur de hadrons (LHC) lors de sa deuxième exploitation, qui s’est terminée en 2018, a analysé 8 millions Le boson de Higgs particules détectées par les détecteurs ATLAS et CMS du LHC.
Les études ont été publiées lundi 4 juillet, jour du 10e anniversaire de la découverte du boson de Higgs par le LHC, le plus grand collisionneur de particules au monde. Ils montrent que la particule se comporte comme prédit par la modèle standard de la physique des particules, la théorie globale qui décrit comment les éléments constitutifs de univers tenir.
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Le boson de Higgs joue un rôle de premier plan dans le modèle standard. La particule porte un champ quantique omniprésent, appelé champ de Higgs, qui donne leur masse aux autres particules élémentaires.
“Après seulement 10 ans d’exploration du boson de Higgs au LHC, les expériences ATLAS et CMS ont fourni une carte détaillée de ses interactions avec les porteurs de force et les particules de matière”, a déclaré le porte-parole d’ATLAS, Andreas Hoecker, dans un communiqué. déclaration. “Le secteur de Higgs est directement lié à des questions très profondes liées à l’évolution de l’univers primitif et à sa stabilité, ainsi qu’au schéma de masse surprenant des particules de matière.”
Au cours des expériences, les physiciens ont étudié comment les bosons de Higgs interagissent entre eux et aussi avec d’autres particules. De telles interactions conduisent fréquemment à la décomposition des bosons de Higgs en d’autres particules, et les scientifiques pensent que quelque part dans cette réaction en chaîne, ils pourraient produire matière noirela substance insaisissable que personne n’a jamais vue directement, mais dont on pense qu’elle représente environ 80% de toute la matière de l’univers.
« Dessiner un tel portrait du boson de Higgs si tôt était impensable avant que le LHC ne commence à fonctionner », a déclaré le porte-parole de CMS, Luca Malgeri, dans le même communiqué. “Les raisons de cette réussite sont multiples et comprennent les performances exceptionnelles du LHC et des détecteurs ATLAS et CMS, ainsi que les techniques ingénieuses d’analyse des données employées.”
Le Grand collisionneur de hadrons, géré par l’Organisation européenne pour la recherche nucléaire (connu sous son acronyme français, le CERN) dans un tunnel souterrain près de Genève en Suisse, redémarré plus tôt cette année avec sa troisième série d’expériences qui le verra écraser des particules avec encore plus de force qu’auparavant. Environ 180 millions de particules de boson de Higgs devraient être produites au cours de la nouvelle série d’études, ce qui améliorera encore la précision des mesures des interactions des particules.
Les études qui décrivent ATLAS (s’ouvre dans un nouvel onglet) Oui cms (s’ouvre dans un nouvel onglet) Les expériences ont été publiées lundi dans la revue Nature.
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