In questa illustrazione, due protoni entrano in collisione con un'enorme forza, producendo il bosone di Higgs, che decompone istantaneamente con il rilascio di due particelle tau. Il resto dell'energia dalla collisione si riversa sotto forma di due getti. La dimensione dell'angolo tra questi getti aiuta a determinare se il bosone di Higgs si è formato. Ciò viene generalmente giudicato dalla sua partecipazione a un cambiamento nel rapporto di carica, il che suggerisce che la natura dell'interazione di una particella e della sua antiparticella opposta è differente.
Oggi, cresce l'eccitazione attorno al secondo triennio del Large Andron Collider. I fisici stanno pianificando attivamente esperimenti che diventeranno possibili dopo che un acceleratore di particelle inizia a spingere le particelle insieme a energia record. Si prevede che ciò accadrà nel 2015.
Uno di questi esperimenti è stato ampiamente discusso in un nuovo documento pubblicato sulla rivista "Physical Review D". Il suo obiettivo è di rispondere alla domanda: perché la materia prevale nell'universo e non nell'antimateria. E questo è uno dei misteri più pressanti della fisica moderna.
Quale sarà l'argomento di studio? È probabile che diventino il famigerato bosone di Higgs, sul quale, forse, si trova parte della responsabilità per l'asimmetria della materia e dell'antimateria nel nostro Universo. Quando l'Universo sorse durante il Big Bang, che accadde circa 13,75 miliardi di anni fa, il numero di particelle formate di materia e antimateria avrebbe dovuto essere approssimativamente uguale. E come sai, durante l'incontro tra materia e antimateria arriva la completa distruzione. Da qui la conclusione: se il numero di particelle formate fosse uguale, allora né materia né antimateria avrebbero dovuto rimanere nell'Universo. Invece, l'universo rimarrebbe un brodo energetico in cui non possono formarsi né materia né antimateria.
Ma, come vediamo intorno a noi, piccole particelle di antimateria possono essere trovate ovunque. Anche se Veselennaya è quasi completamente piena di materia oscura. Da qui la domanda: con quale è la predominanza della materia connessa?
Dalla scoperta del bosone di Higgs, i fisici hanno studiato le sue caratteristiche nel Large andron Collider. Quando un acceleratore di particelle spinge i protoni all'interno dei suoi rivelatori, vengono creati diversi bosoni di Higgs singoli. Ma non possono esistere in isolamento per molto tempo. Si rompono rapidamente e si disintegrano in altre particelle e energie subatomiche.
Il bosone di Higgs stesso non può essere visto direttamente nel Large Hadron Collider. La sua presenza può essere giudicata solo dalle particelle di decadimento residue di Higgs.
Dopo miliardi e miliardi di collisioni, alla fine, è stato registrato un segnale abbastanza forte, sulla base del quale nel 2012 gli scienziati sono stati in grado di annunciare solennemente la scoperta storica del bosone di Higgs. Ciò era importante non solo perché le osservazioni confermavano l'esistenza stessa del bosone (che si supponeva già negli anni '60), ma perché il bosone spiegava parte del Modello standard di Higgs con l'energia teorica. Mentre la regione di Higgs è strettamente associata alla materia, i fisici stanno cercando di capire se Higgs può essere un fattore importante nello squilibrio della materia e dell'antimateria. Particolare attenzione è rivolta a un fenomeno noto come violazione del rapporto di carica.
La ricerca della violazione dell'invarianza del rapporto di bit nel Large Hadron Collider è associata a grandi difficoltà. Matt Dolan, ricercatore presso la divisione SLAC del National Accelerator Laboratory of Energy della Stanford University, in California, ha rilasciato questa dichiarazione. "Stiamo appena iniziando ad osservare le proprietà del bosone di Higgs. Pertanto, ogni esperimento dovrebbe essere progettato con cura. Solo in questo modo miglioreremo la nostra comprensione di come si comporta Higgs in condizioni diverse. "
