Есть веская причина, по которой физики стремятся исследовать именно этот распад бозона Хиггса. В странном мире физики элементарных частиц, где субатомные частицы описываются своими «ароматами», а частицы, вступающие в контакт с соответствующей античастицей, аннигилируют друг с другом, масса частицы возникает благодаря взаимодействию с полем Хиггса.

Согласно Стандартной модели (СМ), бозон Хиггса является проявлением поля Хиггса и при взаимодействии с частицей сообщает ей массу. Это упрощенное описание происходящего, но достаточно сказать, что наблюдение физиками этих взаимодействий подтверждает теорию о том, что механизм Хиггса отвечает за массу частицы, и что СМ верна.

Сила этих взаимодействий пропорциональна массе взаимодействующей частицы, поэтому частицы с более сильным взаимодействием имеют более высокие массы. Безмассовые же частицы, напротив, вообще не взаимодействуют с полем Хиггса.

В предыдущих экспериментах физики наблюдали взаимодействия между более тяжелыми субатомными частицами, «фермионами третьего поколения» — топ-кварками, блайндами и тау-лептонами — посредством особых «взаимодействий Юкавы». Взаимодействия бозона Хиггса с заряженными фермионами третьего поколения уже подтверждены, а вот его связь с фермионами второго поколения — еще нет.

Мюоны относятся к фермионам второго поколения: они легче фермионов третьего поколения, но тяжелее фермионов первого поколения, таких как электроны. Распад бозона Хиггса на пару мюон-антимюон является ключевым испытанием механизма Хиггса для фермионов второго поколения. Столкновения протонов на детекторе ATLAS дают прекрасную возможность обнаружения этого явления, пишет Phys.

Экспериментальные данные, полученные командой ATLAS, предоставляют новые доказательства существования механизма Хиггса и, как утверждают ученые, согласуются со Стандартной моделью.

Дополнительные эксперименты ЦЕРН могут еще больше повысить уверенность физиков в этих результатах и открыть путь к исследованию взаимодействия бозонов Хиггса с еще более легкими частицами.

Команда физиков из Австрии и других стран разработала элегантный подход к созданию экзотических квазичастиц энионов в одномерной системе ультрахолодных атомов. Первое превращение бозонов в одномерные энионы стало открытием, которое не только меняет наше понимание квантовой материи, но и открывает новые возможности для квантовых технологий.