The Compact Muon Solenoid (CMS) is a general-purpose detector at the Large Hadron Collider (LHC). Tem um amplo programa de física que vai desde o estudo do modelo padrão (incluindo o bosão de Higgs) até a busca de dimensões extras e partículas que poderiam constituir matéria escura. O detector CMS é construído em torno de um enorme íman de solenóides., Isto assume a forma de uma bobina cilíndrica de cabo supercondutor que gera um campo de 4 tesla, cerca de 100 mil vezes o campo magnético da Terra. O campo é confinado por um “jugo” de aço que forma a maior parte do peso do detector de 14.000 toneladas. Crédito: CERN
o bosão de Higgs é a partícula fundamental associada ao campo de Higgs, um campo que dá massa a outras partículas fundamentais como elétrons e quarks. A massa de uma partícula determina o quanto ela resiste mudando sua velocidade ou posição quando encontra uma força. Nem todas as partículas fundamentais têm massa., O fóton, que é a partícula de luz e carrega a força eletromagnética, não tem nenhuma massa.o bosão de Higgs foi proposto em 1964 por Peter Higgs, François Englert, e quatro outros teóricos para explicar por que certas partículas têm massa. Cientistas confirmaram sua existência em 2012 através dos experimentos ATLAS e CMS no Grande Colisor de Hádrons (LHC) no CERN, na Suíça. Esta descoberta levou ao Prêmio Nobel de Física de 2013 a ser concedido a Higgs e Englert.,
The first ATLAS Inner Detector End-cap after complete insertion within the Liquid Argon Cryostat. Crédito: © CERN
os cientistas estão agora a estudar as propriedades características do bosão de Higgs para determinar se corresponde precisamente às previsões do Modelo Padrão da física de partículas. Se o bosão de Higgs se desviar do modelo, ele pode fornecer pistas para novas partículas que apenas interagem com outras partículas modelo padrão através do bosão de Higgs e, assim, levar a novas descobertas científicas.,
LHC túnel. Crédito: © CERN
Higgs Boson Facts
- the Higgs boson gets its mass just like other particles—from its own interactions with the Higgs field.pode haver mais do que um bosão de Higgs. Um modelo teórico da nova física prevê cinco bosões de Higgs.enquanto o bosão de Higgs dá massa aos quarks que compõem um próton, ele só é responsável por dar um próton cerca de 10% de sua massa., Os outros 90% da massa de um próton vem das complexas interações dos quarks e da forte força nuclear.uma vez que o bosão de Higgs tem o papel de gerar a massa de outras partículas e o fato de que a matéria escura pode ser detectada principalmente através de sua massa, o bosão de Higgs pode ser um portal único para encontrar sinais de matéria escura.
DOE Office of Science: Contributions to Higgs Boson Research
The LHC at CERN is the highest-energy particle collider in the world. É atualmente o único lugar onde os cientistas podem criar e estudar bosões de Higgs., The DOE Office of Science (SC) contributed important accelerator magnets to help construct the LHC. DOE também suporta muitos cientistas, engenheiros e técnicos no programa LHC. O LHC abriga quatro grandes Detectores experimentais de partículas, dois dos quais são parcialmente suportados pelo escritório de Física de alta energia da SC: ATLAS e CMS. Os pesquisadores norte-americanos representam aproximadamente 20% e 25% das colaborações do ATLAS e do CMS, respectivamente. Eles também desempenham papéis de liderança em muitos aspectos de cada experiência., Estes experimentos estão fazendo medições precisas das propriedades do bosão de Higgs para determinar se ele corresponde às previsões do Modelo Padrão ou oferece pistas para a nova física, explorando novas partículas e suas interações, e identificando a nova física da matéria escura.