Kann eine Lösung des Materie-Antimaterie-Problems im Higgs-Boson lauern?

Kann eine Lösung des Materie-Antimaterie-Problems im Higgs-Boson lauern?

In dieser Abbildung kollidieren zwei Protonen mit enormer Kraft und produzieren das Higgs-Boson, das sofort unter Freisetzung von zwei Tau-Partikeln zerfällt. Die restliche Energie der Kollision wird in Form von zwei Jets abgegeben. Die Größe des Winkels zwischen diesen Strahlen hilft zu bestimmen, ob sich das Higgs-Boson gebildet hat. Dies wird gewöhnlich anhand seiner Beteiligung an einer Änderung des Ladungsverhältnisses beurteilt, was darauf hindeutet, dass sich die Art der Wechselwirkung eines Teilchens und seines entgegengesetzt geladenen Antiteilchens unterscheidet.

Heute wächst die Aufregung um das zweite Triennium des Large Andron Collider. Physiker planen aktiv Experimente, die möglich werden, wenn ein Teilchenbeschleuniger Teilchen mit Rekordenergie zusammenschiebt. Dies wird voraussichtlich 2015 geschehen.

Eines dieser Experimente wurde in einem neuen Artikel in der Zeitschrift „Physical Review D“ ausführlich diskutiert. Ihr Ziel ist es, die Frage zu beantworten: Warum herrscht im Universum Materie und nicht Antimaterie? Und dies ist eines der dringendsten Geheimnisse der modernen Physik.

Was wird Gegenstand des Studiums sein? Sie werden wahrscheinlich zum berüchtigten Higgs-Boson, auf dem möglicherweise ein Teil der Verantwortung für die Asymmetrie von Materie und Antimaterie in unserem Universum liegt. Als das Universum während des Urknalls entstand, der vor ungefähr 13,75 Milliarden Jahren stattfand, hätte die Anzahl der gebildeten Teilchen aus Materie und Antimaterie ungefähr gleich sein müssen. Und wie Sie wissen, kommt es beim Zusammentreffen von Materie und Antimaterie zur völligen Zerstörung. Daraus folgt die Schlussfolgerung: Wenn die Anzahl der gebildeten Teilchen gleich wäre, hätten weder Materie noch Antimaterie im Universum zurückbleiben dürfen. Stattdessen würde das Universum eine Energiequelle bleiben, in der sich weder Materie noch Antimaterie bilden können.

Aber wie wir um uns herum sehen, sind überall winzige Partikel von Antimaterie zu finden. Obwohl Veselennaya fast vollständig mit dunkler Materie gefüllt ist. Daher die Frage: Womit hängt die Vorherrschaft der Materie zusammen?

Seit der Entdeckung des Higgs-Bosons haben Physiker seine Eigenschaften im Large andron Collider untersucht. Wenn ein Teilchenbeschleuniger Protonen in seine Detektoren drückt, entstehen mehrere einzelne Higgs-Bosonen. Sie können aber nicht lange isoliert existieren. Sie zerfallen schnell und zerfallen in andere subatomare Teilchen und Energie.

Das Higgs-Boson selbst ist im Large Hadron Collider nicht direkt zu sehen. Sein Vorhandensein kann nur durch restliche Higgs-Zerfallsteilchen beurteilt werden.

Nach Milliarden und Abermilliarden von Kollisionen wurde am Ende ein ziemlich starkes Signal registriert, auf dessen Grundlage Wissenschaftler 2012 die historische Entdeckung des Higgs-Bosons feierlich ankündigen konnten. Dies war nicht nur deshalb wichtig, weil die Beobachtungen die Existenz des Bosons (das bereits in den 1960er Jahren vermutet wurde) bestätigten, sondern weil das Boson einen Teil des Standard-Higgs-Modells mit theoretischer Energie erklärte. Während die Higgs-Region eng mit der Materie verbunden ist, versuchen Physiker herauszufinden, ob Higgs ein wesentlicher Faktor für das Ungleichgewicht von Materie und Antimaterie sein kann. Besonderes Augenmerk wird auf ein Phänomen gelegt, das als Ladungsverhältnisverletzung bekannt ist.

Die Suche nach einer Verletzung der Invarianz des Bitverhältnisses im Large Hadron Collider ist mit großen Schwierigkeiten verbunden. Matt Dolan, ein Forscher der SLAC-Abteilung des National Accelerator Laboratory of Energy an der Stanford University, Kalifornien, gab diese Erklärung ab. „Wir fangen gerade erst an, die Eigenschaften des Higgs-Bosons zu beobachten. Daher sollte jedes Experiment sorgfältig geplant werden. Nur so können wir besser verstehen, wie sich Higgs unter verschiedenen Bedingungen verhält. “

Kommentare (0)
Suchen