Den Kompakte Myon Solenoid (CMS) er en generell detektoren Large Hadron Collider (LHC). Den har en bred fysikk programmet spenner fra å studere Standard-Modellen (inkludert Higgs-bosonet) for å søke etter ekstra dimensjoner og partikler som kunne gjøre opp mørk materie. CMS-detektoren er bygget rundt et stort solenoid magnet., Dette tar form av en sylindrisk coil av superledende kabel som genererer et felt på 4 tesla, om lag 100.000 ganger magnetfelt på Jorden. Feltet er begrenset av en stål «åk», som utgjør hoveddelen av detektoren er av 14 000 tonn i vekt. Kreditt: CERN
Higgs-bosonet er en fundamental partikkel forbundet med Higgs-feltet, et felt som gir masse til andre fundamentale partikler som elektroner og kvarker. En partikkel med masse bestemmer hvor mye det tåler å endre hastighet eller posisjon når det møter en styrke. Ikke alle fundamentale partikler har masse., Fotonet, som er partikkel av lys og bærer elektromagnetisk kraft, har ingen masse i det hele tatt.
Higgs-bosonet ble foreslått i 1964 av Peter Higgs, François Englert, og fire andre teoretikere til å forklare hvorfor noen partikler har masse. Forskere bekreftet sin eksistens i 2012 gjennom ATLAS-og CMS-eksperimenter på Large Hadron Collider (LHC) ved CERN i Sveits. Denne oppdagelsen førte til 2013 nobelprisen i Fysikk blir gitt til Higgs og Englert.,
Den første ATLAS Indre Detektor Slutten cap etter fullstendig innføring i Væske-Argon Kryostaten. Kreditt: © CERN
Forskere er nå studerer de karakteristiske egenskapene til Higgs-bosonet for å finne ut om det nettopp kamper spådommer om standardmodellen for partikkelfysikk. Hvis Higgs-bosonet avviker fra modellen, kan det gi ledetråder til nye partikler som bare samhandle med andre Standard Modell partikler gjennom Higgs-bosonet, og dermed føre til nye vitenskapelige funn.,
LHC tunnel. Kreditt: © CERN
Higgs-Bosonet Fakta
- Higgs-bosonet får sin masse akkurat som andre partikler—fra sin egen samhandling med Higgs-feltet.
- Det kan være mer enn én Higgs-bosonet. En teoretisk modell av nye fysikk spår fem Higgs-bosoner.
- Mens higgsbosonet gir masse til kvarker som utgjør et proton, det er bare ansvarlig for å gi et proton ca 10% av sin masse., De andre 90% av en proton masse kommer fra komplekse interaksjoner av kvarker og den sterke kjernekraften.
- Siden Higgs-bosonet har rollen til å generere masse av andre partikler, og det faktum at mørk materie kan først og fremst bli oppdaget gjennom sin masse, Higgs-bosonet kan være en unik portal for å finne tegn på mørk materie.
DOE Office of Science: Bidrag til Higgs-Bosonet Forskning
LHC ved CERN i sveits er det høyeste energi partikkel collider i verden. Det er for tiden det eneste stedet forskere kan lage og studere Higgs-bosoner., DOE Office of Science (SC) bidratt med viktig accelerator magneter til å hjelpe konstruere LHC. DOE støtter også mange forskere, ingeniører og teknikere i LHC-programmet. LHC arrangerer fire store eksperimentell partikkelfysikk-detektorer, to som er delvis støttet av SC ‘ s Office of High Energy Physics: ATLAS og CMS. AMERIKANSKE forskere konto for ca 20% og 25% av ATLAS-og CMS-samarbeid, henholdsvis. De spiller også en ledende rolle i mange aspekter av hvert eksperiment., Disse eksperimentene er å gjøre nøyaktige målinger av Higgs-bosonet egenskaper for å finne ut om det samsvarer med Standard Modell spådommer eller gir ledetråder til ny fysikk, utforske nye partikler og deres samspill, og å identifisere nye fysikk av mørk materie.