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Il bosone di Higgs

Il bosone di Higgs era l’unica particella del Modello Standard (MS) ancora da confermare sperimentalmente. Nel luglio 2012, gli esperimenti ATLAS e CMS al CERN hanno annunciato la scoperta di un nuovo bosone con massa all’incirca di 125 GeV, che era compatibile con il bosone di Higgs, così a lungo cercato.

Verde Donna Naketano Scuro Giacca Basic Il MS non predice quale debba essere la massa del bosone di Higgs ma è in grado di predire, dato un valore di massa, quanto spesso esso possa essere prodotto nelle collisioni tra particelle e quali siano i suoi decadimenti in particelle conosciute. Il grafico seguente riassume quanto spesso un Higgs da 125 GeV decade nelle varie particelle conosciute.

Scuro Giacca Donna Naketano Basic Verde Un bosone di Higgs siffatto è molto pesante, addirittura più pesante del bosone Z che hai incontrato in precedenza, ha una vita media molto piccola e pertanto percorre solamente una distanza molto piccolo prima di decadere. È pertanto impossibile identificarlo direttamente in ATLAS o in qualsiasi altro rivelatore di particelle.

Verde Basic Naketano Scuro Donna Giacca Il bosone di Higgs può essere prodotto in collisioni tra protoni di alta energia a LHC. ATLAS e CMS hanno osservato decadimenti dell’Higgs in (i) 2 bosoni Z, risultanti a loro volta in due coppie di leptoni carichi, in (ii) 2 fotoni, e in (iii) 2 bosoni W, risultanti a loro volta in 2 leptoni carichi e 2 neutrini. Recentemente sono stati anche osservati i decadimenti del bosone di Higgs in coppie di leptoni tau.

In questo percorso Z, avrai la possibilità di cercare i decadimenti (i) e (ii) del bosone di Higgs e di ripetere in parte quanto hanno fatto i fisici di ATLAS al CERN!

La particella scoperta da ATLAS e CMS nel 2012, ora, è di solito riferita come il "bosone di Higgs". Sono state misurate diverse proprietà, incluso lo spin, tutte consistenti con le predizioni del Modello Standard. E' stato osservato il decadimento del bosone di Higgs in una coppia di leptoni tau, ma rimane da confermare il decadimento in una coppia di quark bottom.

Ma come è possibile che si osservino decadimenti “rari” quali H→γγ(con probabilità dello 0.2%) e non i più “frequenti” decadimenti H→bb̅ (con probabilità del 57%)? Il secondo tipo di decadimenti dell’Higgs dà luogo a 2 jet di particelle che sono molto difficili da separare dalla produzione molto più abbondante di jet “normali”, permessi dall’interazione più forte di tutte – la forza forte.

Se avrai pazienza, studierai sperabilmente nelle Masterclass future anche questi decadimenti dello Higgs. Per ora, buona fortuna per la ricerca del bosone di Higgs nei decadimenti in ZZ e γγ.

Non è fantastico che tu abbia l’opportunità di analizzare i dati che sono stati usati per la scoperta del bosone di Higgs?

Visita Company Jeans Hybrid Donne Marrone Elasticizzati Per amp; Pq5w5RB8 nel caso tu voglia imparare di più sull’Higgs. Nel Modello Standard, al campo di Higgs, che è responsabile della massa delle particelle, corrisponde il bosone di Higgs, che è una particella di spin 0. È proprio quest’ultima quella che noi cerchiamo a LHC!

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