Lootus standardmudeli lõhkumisest kadus ({{commentsTotal}})

CMS detektor.
CMS detektor. Autor: Cern

Higgsi bosoni olemasolu kinnitamist peetakse üheks kaasaegse füüsika suurimaks triumfiks. Ent 2012. aastal nähtud bosonit vaevas identeedikriis, lisaks lagunes see veidi teistmoodi, kui teadlased ennustasid. Nii loodeti, et see sillutab teed veel tundmatuks jäänud seaduspärade avastamisele. Värske töö kummutab aga selle täielikult – boson osutus läbini normaalseks.

Seni loodud eksperimendid ei registreeri olemasolu otseselt. Tabamatu osake eksisteerib selleks liiga lühikest aega. Selle olemasolust saadakse aimu kergemate ja stabiilsemate osakeste kaskaadi abil, mis vallandub Higgsi lagunemisel. Osake saab laguneda mitut moodi. Lagunemiskanalite täpsem uurimine näitab, kas tegu on tõepoolest bosoniga, mille olemasolu pea 60 aastat tagasi ennustati.

Osakestefüüsika alustalaks olev standardmudel teeb seejuures väga täpseid ennustusi, kui tihti Higgsi taolised ebastabiilsed osakesed kindlateks osakesteks lagunevad. Kaks aastat tagasi, kui boson avastati, leiti, et Higgsi lagunemisele viitavaid kõrge energiaga valgusosakesi vallandub märgatavalt sagedamini, kui standardmudel seda ette nägi. Erinevus oli isegi niivõrd suur, et tekitada lootust uue füüsika jälile jõudmisest ja standardmudeli lõhkumisest. Mudel töötab tavaliselt isegi liiga hästi, kuid samas teavad füüsikud, et see ei saa olla lõplik sõna.

Samuti märgati, et Higgsi bosoni mass näis olevat nõrka jõudu vahendatavateks Z bosoniteks lagunedes väiksem, kui elektromagnetjõudu edasi andvate footonite korral. Kuigi indentiteedikriis näis edasiste analüüside ja andmete kogunemisega lahenevat, nagu see tavaliselt juhtub, ei saanud sama öelda footonite erisuse kohta.

Suure Tuumaosakeste Põrguti kahe peamise eksperimendi, CMSi ja ATLASe, töörühmad tõdevad aga värsketes analüüsides, et ka see vastuolu on lahenenud. Nähtav Higgsi boson meenutab igast küljest bosonit, mille olemasolu ebatäielik standardmudel ennustab.

Sellele vaatamata pole lootus mudeli lõhkumisest täielikult kadunud. Järgmisel aastal hakkab Šveitsi ja Prantsusmaa piiri all asuv põrguti prootoneid põrgutama senisest kaks korda suurema energiaga, mille tulemusena tekib ka rohkem huvialuseid osakesi. Seeläbi muutuvad mõõtmised täpsemaks ja sõelale peaksid jääma ka kõige väiksemad vastuolud.

Uurimused ilmusid veebikeskkonnas ArXiv. (CMS; ATLAS)

Toimetaja: Jaan-Juhan Oidermaa

Allikas: ArXiv



Täisnimekiri võitjatest: tänavused parimad õpilastööd

Parimad õpilasteadlased üle Eesti kogunesid Tallinnasse lauluväljakule esitlema oma uurimistööde tulemusi ning reede pärastlõunal jagati välja riiklikud tunnustused parimate tööde autoritele ja juhendajatele.

Uuendatud: 16:04 
Steve.Steve.
Kodanikuteadlased leidsid uut tüüpi virmalise

Kodanikuteadlased on üheskoos elukutseliste füüsikutega kirjeldanud uut tüüpi virmalist. Steve'iks nimetatud atmosfäärinähtus toob esile sotsiaalmeedia kasvava olulisuse teadusuuringutes.

ALICE eksperiment.
Põrgutis võis tekkida tilgake noort universumi

Vaid mõni miljondik pärast Suurt Pauku täitis universumi aine algosakestest – kvarkidest ja gluoonitest – koosnev ülikuum supp. Suure Tuumaosakeste Põrguti juures töötavad füüsikud teatavad nüüd, et sarnast ainet saab tekitada ka tavaliste vesinikutuumade põrgutamisega. Avastus võib hõlbustada nii universumi algusaegade uurimist kui ka füüsika alustõdede mõistmist.