Higgs bozonu, İsviçre’nin Cenevre kentindeki CERN’in Büyük Hadron Çarpıştırıcısı’nda (LHC) üretilen diğer parçacıkların karmakarışıklığında keşfedildiğinde 2012’de bir gecede ün kazandı. Keşif anıtsaldı, çünkü hakkında sadece daha önce teorileştirilmiş olan Higgs bozonu, diğer temel parçacıklara kütle bahşetme özelliğine sahipti. Ayrıca son derece nadirdir ve çarpışan parçacıkların enkazında tespit edilmesi zordur.
Caltech fizikçileri, teorik fizikçi Peter Higgs’e 2013 Nobel Fizik Ödülü’nü kazandıran Higgs bozonu keşfinde önemli bir rol oynadılar ve şimdi nadir Higgs bozonu süreçleri hakkında önemli bulgular yapmaya devam ediyorlar.
Bu yaz, ilk kez, LHC’de Kompakt Müon Solenoidi (CMS) olarak bilinen deney tarafından toplanan verileri kullanan parçacık fizikçileri, Higgs bozonunun müon adı verilen bir çift temel parçacığa dönüştüğüne dair kanıt buldular. Müon, elektronun daha ağır bir versiyonudur ve hem müonlar hem de elektronlar, Standart Model olarak adlandırılan ve yaygın olarak kabul gören parçacık modelinde açıklandığı gibi, fermiyonlar olarak bilinen bir parçacık sınıfına aittir. Standart Model, tüm parçacıkları fermiyon veya bozon olarak sınıflandırır. Genel olarak, fermiyonlar tüm maddelerin yapı taşlarıdır ve bozonlar kuvvet taşıyıcılarıdır.
Bir müon aynı zamanda ikinci nesil parçacık olarak da bilinir. Elektronlar gibi birinci nesil fermiyon parçacıkları en hafif parçacıklardır; ikinci ve üçüncü nesil parçacıklar, birinci nesil parçacıklar haline gelmek için bozulabilir. Yeni bulgu, Higgs bozonunun ikinci nesil fermiyonlarla etkileşime girdiğine dair ilk kanıtı temsil ediyor.
Ek olarak, bu sonuç, Higgs’in fermiyon çiftlerine bozunma oranının fermiyon kütlesinin karesiyle orantılı olduğuna dair daha fazla kanıt sağlar. Bu, Higgs teorisinin temel bir tahminidir. Daha fazla veriyle, LHC deneylerinin gerçekten Higgs’in temel parçacıklara kütlelerini verdiğini doğrulaması bekleniyor.
ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) olarak bilinen LHC’deki başka bir enstrümandan gelen verileri analiz eden bilim adamları, Higgs bozonunun müonlara bozunması için de doğrulayıcı kanıtlar buldular. Her iki deneyin sonuçları, Ağustos 2020’de 40. Uluslararası Yüksek Enerji Fiziği Konferansı’nda sunuldu.
Bulgu, nihayetinde bilim insanlarının Higgs bozonunun fermiyonlara nasıl kütle bahşettiğini daha iyi anlamalarına yardımcı olacak. Higgs bozonu, Higgs alanının sarsılması veya uyarılması olarak düşünülebilir. Higgs alanı kalın bir şurup gibi davranır ve parçacıklar içinden geçerken kütle kazanırlar; parçacıklar alanda ne kadar yavaş hareket ederse, o kadar ağırdırlar (kavramın metaforik bir açıklaması için videoya bakın).
Spiropulu’nun laboratuvarında doktora sonrası araştırmacı olan Caltech CMS ekip üyesi Nan Lu, “Evrenimizdeki kütlenin kökenini anlamak istiyoruz.” diyor. “Higgs bozonu, bu mekanizmayı anlamak için deneysel bir araçtır ve yeni fizik keşfetmek için bir tutamaç olabilir.
Kaynak: https://www.bizsiziz.com/extremely-rare-higgs-boson-decay-process-spotted/
Çeviri: Simge Kara