Giới hạn khối lượng mới cho boson Higgs

 

Fermilab

Các thí nghiệm tại Fermilab đã thu hẹp ngưỡng khối lượng khả dĩ của boson Higgs – hạt hay lảng tránh mà các nhà vật lí hi vọng trông thấy lần đầu tiên tại Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC). Các kết quả loại trừ khoảng một phần tư ngưỡng khối lượng trước đây cho hạt Higgs và tăng thêm khả năng là nó sẽ hơi nhẹ - và do đó khó phát hiện hơn.

Boson Higgs là những hạt mà Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt đã tiên đoán, và sự tồn tại của nó mang lại lời giải thích làm thế nào các hạt sơ cấp có được khối lượng của chúng. Tuy nhiên, Mô hình Chuẩn không tiên đoán khối lượng chính xác của boson Higgs và việc xác định khối lượng đó được người ta kì vọng là một thành tựu quan trọng của LHC tại CERN ở Thụy Sĩ.

Cơ hội LHC tìm thấy hạt Higgs tùy thuộc một phần vào khối lượng của ‘hạt thần thánh’ này. Một hạt Higgs nặng hơn khoảng 140 GeV/C2 có khả năng phân hủy thành các cặp boson Z và W, tạo ra một tín hiệu đặc trưng trong các máy dò LHC. Trái lại, một hạt Higgs nhẹ hơn sẽ nghiêng về một phân hủy thành các quark đáy (bottom), chúng khó nhận ra trên nền nhiễu của những sự kiện khác.

Kết quả mới nhất từ máy va chạm Tevatron tại Fermilab ở Chicago ước tính khối lượng đó trong ngưỡng 158–175 GeV/C2 với độ tin cậy 95%. Khi kết hợp với các tìm kiếm boson Higgs trước đây và các ràng buộc do Mô hình Chuẩn yêu cầu, thì khối lượng hạt Higgs có khả năng nhất là trong ngưỡng 114–158 GeV/C2 hoặc 175–185 GeV/C2.

Nếu hạt Higgs nặng về phía dưới của ngưỡng 114–158 GeV/C2 thì sẽ mất 5 đến nhiều năm nữa trước khi LHC có thể chứng minh hay bác bỏ sự tồn tại của nó. Mặt khác, nếu nó ở tốp trên của ngưỡng này, hay ở 175–185 GeV/C2, thì sự tồn tại của nó có thể được xác lập trong thời gian chừng một năm mà thôi.

Mối ràng buộc mới trên là nỗ lực chung của hai thí nghiệm chính của Tevatrton – CDF và DZero. Mỗi thí nghiệm ghi nhận khoảng 500.000 tỉ va chạm proton-phản proton kể từ năm 2001 và hai đội thực nghiệm đã làm việc độc lập nhau để sàng lọc dữ liệu tìm kiếm bằng chứng cho hạt Higgs. Mặc dù cả hai đội đều không tìm ra dấu hiệu nào của hạt Higgs, nhưng các kết quả sau đó được tổng hợp lại tính ra các giới hạn khối lượng theo kiểu loại trừ.

Vẫn có cơ hội là hạt Higgs có thể được nhận ra trong lượng dữ liệu khổng lồ mà Tevatron thu thập. Thật vậy, các nhà khoa học làm việc tại cỗ máy va chạm trên hiện đang cố gắng thuyết phục các cơ quan tài trợ Mĩ cho cơ sở hoạt động thêm vài năm nữa để tăng thêm cơ hội tìm ra hạt Higgs – thay vì đưa cơ sở ngừng hoạt động vào năm 2011 như kế hoạch.

Các kết quả trên được thảo luận tại Hội nghị quốc tế về Vật lí Năng lượng cao đang diễn ra ở Paris, Pháp.

Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email
Tin tức vật lý
Downlaod video thí nghiệm

Thêm ý kiến của bạn

Security code
Refresh

Các bài khác


Chốt đáp số cho bài toán bán kính proton
20/09/2019
Vào năm 2010, các nhà vật lí ở Đức báo cáo rằng họ đã thực hiện được phép đo đặc biệt chính xác về kích cỡ proton,
Tranh cãi vẫn chưa dứt về chuyện tìm thấy sóng hấp dẫn
18/09/2019
Nhóm hợp tác giành giải Nobel LIGO vừa công bố một bài báo mô tả chi tiết hơn bao giờ hết về cách nhóm này phân tích các tín
Lần đầu tiên nghe được ‘tiếng khóc chào đời’ của một lỗ đen mới sinh
17/09/2019
Nếu thuyết tương đối rộng của Albert Einstein vẫn đúng, thì một lỗ đen ra đời từ sự va chạm chấn động vũ trụ của hai
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 7)
16/09/2019
Nhà nguyên tử luận đầu tiên Cuộc hành trình của chúng ta đã xuất phát từ đâu? Tôi cho rằng “vật lí hạt” đã khởi
Tìm hiểu nhanh vật lí hạt (Phần 6)
16/09/2019
Tìm kiếm mã code Richard Feynman vĩ đại (1918-88), người cùng nhận Giải Nobel Vật lí cho những đóng góp của ông cho triết học
Giải được bí ẩn nhiễm điện do cọ xát
15/09/2019
Đa số mọi người đều từng trải nghiệm cảm giác tóc dựng đứng sau khi cọ xát bong bóng lên đầu mình hay tia lửa xoẹt
Các nguyên tử tăng tốc đến 5000 km/s khi chúng rơi vào siêu lỗ đen
15/09/2019
Các quan sát về chất khí đang bị nuốt vào siêu lỗ đen tại tâm của các quasar đã làm sáng tỏ thêm về cách những vật thể
Phát hiện hơi nước trên một hành tinh đá ở xa
14/09/2019
Các nhà khoa học vừa phát hiện thấy hơi nước trong khí quyển của một hành tinh đá ở cách Trái Đất 110 năm ánh sáng. Tên

Chúng tôi hiện có hơn 60 nghìn tài liệu để bạn tìm

360 độ

Vật lý 360 độ là trang tin nhanh, trao đổi chuyên đề vật lý và các khoa học khác cũng như các nội dung liên quan đến dạy và học.
Hi vọng các bạn giúp chúng tôi bằng cách đăng kí làm CTV.
Liên hệ: banquantri@thuvienvatly.com