CERN mäter exakt massan av Higgs boson

upptäckten av Higgs boson vid CERN 2012 är en av de största vetenskapliga upptäckterna under decenniet. Under åren sedan, forskare har noggrant mäta dess egenskaper, och nu ATLAS och CMS samarbeten har gjort den mest exakta mätningen av dess massa hittills.

Higgs bosonen är en oerhört viktig partikel – för en var det den slutliga elementära partikeln som förutsågs av standardmodellen för partikelfysik. Bosonen representerar Higgs-fältet, som enhetligt genomtränger hela universum. Andra grundläggande partiklar, såsom kvarkar och leptoner, får sin massa genom att interagera med Higgs-fältet.hypotesen föreslogs först på 1960-talet, men Higgs boson upptäcktes inte direkt förrän 2012, vilket slutligen bekräftade mekanismen. Det tjänade forskarna som ursprungligen föreslog tanken 2013 Nobelpriset i fysik.

vid den tidpunkt då den först detekterades mättes massan av Higgs boson som ungefär 125 till 126 Gigaelektronvolt (GeV). Och nu har den siffran förfinats ytterligare, till en osäkerhet inom 0.1 procent. Enligt laget har Higgs boson en massa på 125,35 GeV.

detta nya resultat är baserat på data som samlats in vid Large Hadron Collider mellan 2011 och 2016. Higgs bosonen är instabil och sönderfaller vanligtvis till lättare partiklar extremt snabbt. Under 2011 och 2012 observerade CMS-detektorn Higgs boson förfallna i två Z-bosoner, innan den ytterligare förfallna i fyra leptoner. År 2016 observerades det förfallna i två fotoner.

forskarna kombinerade dessa resultat för att komma fram till den nya massmätningen, som är den mest exakta som någonsin tagits.

medan laget säger att den nya mätningen i sig inte direkt leder till ny fysik, lägger den till fler bitar i Higgs bosons pussel och gränserna för standardmodellen. Att förstå massan hjälper till att förbättra framtida mätningar av andra egenskaper hos partikeln, och vad vi kan förvänta oss att hitta i kommande partikelacceleratorer. I slutändan säger laget att det kommer att hjälpa oss att ”förstå universums långsiktiga stabilitet.”

en detaljerad sammanfattning av resultaten publicerades online på CMS-samarbetet.