A kompakt Muon mágnesszelep (CMS) egy általános célú detektor a nagy Hadronütköztetőben (LHC). Széles fizikai programja van, a Standard modell (beleértve a Higgs-bozont is) tanulmányozásától kezdve az extra dimenziók és részecskék kereséséig, amelyek sötét anyagot alkothatnak. A CMS detektor épül egy hatalmas mágnesszelep mágnes., Ez egy szupravezető kábel hengeres tekercsének formáját ölti, amely 4 tesla mezőt hoz létre, körülbelül 100 000-szerese a Föld mágneses mezőjének. A mezőt egy acél ” IgA ” korlátozza, amely az érzékelő 14 000 tonnás tömegének nagy részét képezi. Hitel: CERN
a Higgs-bozon a Higgs-mezőhöz kapcsolódó alapvető részecske, olyan mező, amely tömeget ad más alapvető részecskéknek, például elektronoknak és kvarkoknak. A részecske tömege határozza meg, hogy mennyire ellenáll a sebesség vagy a helyzet megváltoztatásának, amikor erővel találkozik. Nem minden alapvető részecskének van tömege., A fotonnak, amely a fény részecskéje, és hordozza az elektromágneses erőt, egyáltalán nincs tömege.
a Higgs-bozont Peter Higgs, François Englert és négy másik teoretikus javasolta 1964-ben, hogy megmagyarázzák, miért vannak bizonyos részecskék tömege. A tudósok 2012-ben az ATLAS és CMS kísérletekkel igazolták létét a svájci CERN nagy Hadronütköztetőjében (LHC). Ez a felfedezés vezetett ahhoz, hogy a 2013-as fizikai Nobel-díjat Higgs és Englert kapta.,
az első ATLAS belső detektor végsapka a folyékony Argon Kriosztáton belüli teljes behelyezés után. Hitel: © CERN
a tudósok most tanulmányozzák a Higgs-bozon jellegzetes tulajdonságait annak meghatározására, hogy pontosan megfelel-e a részecskefizika Standard modelljének előrejelzései. Ha a Higgs-bozon eltér a modelltől, akkor olyan új részecskékre utalhat, amelyek csak a Higgs-bozonon keresztül kölcsönhatásba lépnek más Standard Modellrészecskékkel, ezáltal új tudományos felfedezésekhez vezetnek.,
LHC alagút. Hitel: © CERN
Higgs-bozon tények
- a Higgs-bozon ugyanúgy megkapja tömegét, mint más részecskék—a Higgs-mezővel való saját kölcsönhatásából.
- egynél több Higgs-bozon is lehet. Az új fizika egyik elméleti modellje öt Higgs-bozont jósol.
- míg a Higgs-bozon tömeget ad a protont alkotó kvarkoknak, csak azért felelős, hogy a proton tömegének körülbelül 10% – át adja., A proton tömegének másik 90% – a a kvarkok és az erős nukleáris erő összetett kölcsönhatásából származik.
- mivel a Higgs-bozonnak szerepe van más részecskék tömegének előállításában, valamint az a tény, hogy a sötét anyag elsősorban a tömegén keresztül detektálható, a Higgs-bozon egyedülálló portál lehet A sötét anyag jeleinek megtalálásához.
DOE Office of Science: Contributions to Higgs bozon Research
az LHC at CERN a legnagyobb energiájú részecske ütköztető a világon. Jelenleg ez az egyetlen hely, ahol a tudósok Higgs-bozonokat hozhatnak létre és tanulmányozhatnak., A Doe Office of Science (SC) hozzájárult fontos gyorsító mágnesek, hogy segítsen megépíteni az LHC. A DOE számos tudóst, mérnököt és technikust is támogat az LHC programban. Az LHC négy nagy kísérleti részecskedetektornak ad otthont, amelyek közül kettőt részben támogat az SC nagyenergiájú fizikai irodája: az ATLAS és a CMS. Az amerikai kutatók az ATLAS és a CMS együttműködéseinek mintegy 20% – át, illetve 25% – át teszik ki. Vezetői szerepet játszanak az egyes kísérletek számos aspektusában is., Ezek a kísérletek, hogy pontos méréseket a Higgs-bozon tulajdonságait határozza meg, ha ez megegyezik a Standard Modell előrejelzések vagy kínál nyomokat, hogy új fizika, feltárása új részecskék, illetve a kölcsönhatások, valamint azonosítja az új fizika a sötét anyag.