Na tej ilustracji dwa protony zderzają się z ogromną siłą, wytwarzając bozon Higgsa, który natychmiast rozpada się z uwolnieniem dwóch cząstek tau. Reszta energii z kolizji wylewa się w postaci dwóch strumieni. Rozmiar kąta między tymi dyszami pomaga określić, czy uformował się bozon Higgsa. Jest to zwykle oceniane przez jego udział w zmianie stosunku ładunku, co sugeruje, że natura oddziaływania cząstki i jej przeciwnie naładowanej antycząstki różnią się.
Dzisiaj rośnie drugie podniecenie wokół drugiego triennale Wielkiego Zderzacza Andronów. Fizycy aktywnie planują eksperymenty, które będą możliwe po tym, jak akcelerator cząstek zacznie pchać cząstki wraz z rekordową energią. Oczekuje się, że nastąpi to w 2015 roku.
Jeden z tych eksperymentów był szeroko omawiany w nowym artykule opublikowanym w czasopiśmie „Physical Review D”. Jego celem jest odpowiedź na pytanie: dlaczego materia panuje we Wszechświecie, a nie antymateria. I to jest jedna z najbardziej palących tajemnic współczesnej fizyki.
Co będzie przedmiotem badań? Prawdopodobnie będą to niesławne bozony Higgsa, na których być może leży część odpowiedzialności za asymetrię materii i antymaterii w naszym Wszechświecie. Kiedy Wszechświat powstał podczas Wielkiego Wybuchu, który wydarzył się około 13,75 miliarda lat temu, liczba uformowanych cząstek materii i antymaterii powinna być w przybliżeniu równa. I jak wiecie, podczas spotkania materii i antymaterii pochodzi z całkowitego zniszczenia. Stąd wniosek: jeśli liczba uformowanych cząstek jest równa, to ani materia, ani antymateria nie powinny pozostać we Wszechświecie. Zamiast tego wszechświat pozostałby bulionem energetycznym, w którym ani materia, ani antymateria nie mogą się tworzyć.
Ale, jak widzimy wokół nas, małe cząsteczki antymaterii można znaleźć wszędzie. Chociaż Veselennaya jest prawie całkowicie wypełniona ciemną materią. Stąd pytanie: z czym wiąże się przewaga materii?
Od czasu odkrycia bozonu Higgsa fizycy badali jego właściwości w Wielkim Zderzaczu Andronów. Kiedy akcelerator cząstek wypycha protony do wnętrza detektorów, powstaje kilka pojedynczych bozonów Higgsa. Ale długo nie mogą istnieć w izolacji. Szybko się rozpadają i rozpadają się na inne cząstki subatomowe i energię.
Sam bozon Higgsa nie jest widoczny bezpośrednio w Wielkim Zderzaczu Hadronów. Jego obecność można ocenić tylko przez resztkowe cząstki rozpadu Higgsa.
Po miliardach kolizji zarejestrowano w końcu dość silny sygnał, na podstawie którego naukowcy w 2012 r. Mogli uroczyście ogłosić historyczne odkrycie bozonu Higgsa. Było to ważne nie tylko dlatego, że obserwacje potwierdziły samo istnienie bozonu (który przypuszczano już w latach sześćdziesiątych), ale dlatego, że bozon wyjaśnił część standardowego modelu Higgsa z energią teoretyczną. Region Higgsa jest ściśle związany z materią, a fizycy próbują ustalić, czy Higgs może być głównym czynnikiem nierównowagi materii i antymaterii. Szczególną uwagę zwraca się na zjawisko znane jako naruszenie współczynnika naładowania.
Poszukiwanie naruszenia niezmienności współczynnika bitów w Wielkim Zderzaczu Hadronów wiąże się z dużymi trudnościami. Matt Dolan, naukowiec z działu SLAC National Accelerator Laboratory of Energy na Stanford University w Kalifornii, wydał to oświadczenie. „Właśnie zaczynamy obserwować właściwości bozonu Higgsa. Dlatego każdy eksperyment powinien być starannie zaprojektowany. Tylko w ten sposób poprawimy nasze zrozumienie zachowania Higgsa w różnych warunkach. ”
