Compact Muon Solenoid (CMS) este un scop general detector de la Large Hadron Collider (LHC). Are un program amplu de fizică, de la studierea Modelului Standard (inclusiv bosonul Higgs) până la căutarea unor dimensiuni suplimentare și particule care ar putea alcătui materia întunecată. Detectorul CMS este construit în jurul unui magnet imens solenoid., Aceasta ia forma unei bobine cilindrice de cablu supraconductor care generează un câmp de 4 tesla, de aproximativ 100.000 de ori câmpul magnetic al Pământului. Câmpul este limitat de un „jug” de oțel care formează cea mai mare parte a greutății detectorului de 14.000 de tone. Bozonul Higgs este particula fundamentală asociată câmpului Higgs, un câmp care dă masă altor particule fundamentale, cum ar fi electronii și cuarcii. Masa unei particule determină cât de mult rezistă la schimbarea vitezei sau poziției sale atunci când întâlnește o forță. Nu toate particulele fundamentale au masă., Fotonul, care este particula luminii și poartă forța electromagnetică, nu are deloc masă.bosonul Higgs a fost propus în 1964 de Peter Higgs, François Englert și alți patru teoreticieni pentru a explica de ce anumite particule au masă. Oamenii de știință și-au confirmat existența în 2012 prin experimentele ATLAS și CMS la Large Hadron Collider (LHC) de la CERN din Elveția. Această descoperire a dus la Premiul Nobel pentru Fizică din 2013 acordat lui Higgs și Englert.,
primul ATLAS Interior Detector End-pac după introducerea completă în Argon Lichid Criostat. Oamenii de știință studiază acum proprietățile caracteristice ale bosonului Higgs pentru a determina dacă se potrivește exact cu predicțiile modelului Standard al fizicii particulelor. Dacă bosonul Higgs se abate de la model, acesta poate oferi indicii pentru noi particule care interacționează doar cu alte particule Standard ale modelului prin bosonul Higgs și, prin urmare, conduc la noi descoperiri științifice.,
LHC tunel. Credit: © CERN
bosonul Higgs fapte
- bosonul Higgs își obține masa la fel ca alte particule—din propriile Interacțiuni cu câmpul Higgs.
- pot exista mai mult de un boson Higgs. Un model teoretic al fizicii noi prezice cinci bosoni Higgs.
- în timp ce bosonul Higgs dă masă quarcilor care alcătuiesc un proton, acesta este responsabil doar pentru a da un proton aproximativ 10% din masa sa., Restul de 90% din masa unui proton provine din interacțiunile complexe ale quarcilor și forța nucleară puternică.deoarece bosonul Higgs are rolul de a genera masa altor particule și faptul că materia întunecată poate fi detectată în primul rând prin masa sa, bosonul Higgs poate fi un portal unic pentru a găsi semne de materie întunecată.
DOE Office of Science: Contributions to Higgs Boson Research
LHC de la CERN este cel mai mare accelerator de particule din lume. În prezent, este singurul loc în care oamenii de știință pot crea și studia bosonii Higgs., Oficiul Doe de știință (SC) a contribuit magneți accelerator importante pentru a ajuta la construirea LHC. DOE sprijină, de asemenea, mulți oameni de știință, ingineri și tehnicieni în programul LHC. LHC găzduiește patru detectoare de particule experimentale mari, dintre care două sunt parțial susținute de Biroul SC de fizică a energiei înalte: ATLAS și CMS. Cercetătorii americani reprezintă aproximativ 20% și, respectiv, 25% din colaborările ATLAS și CMS. De asemenea, joacă roluri de conducere în multe aspecte ale fiecărui experiment., Aceste experimente fac măsurători precise ale proprietăților bosonului Higgs pentru a determina dacă se potrivește cu predicțiile modelului Standard sau oferă indicii despre noua fizică, explorând noi particule și interacțiunile lor și identificând Noua fizică a materiei întunecate.