Erster Blick auf Higgs-Bosonen am Arbeitsplatz ergeben

Eine extrem seltene Kollision von massiven subatomaren Teilchen könnte aufdecken der Muttern und Schrauben wie die subatomaren Teilchen genannt Higgs-Bosonen Masse zu anderen Teilchen vermitteln.

Das Higgs-Boson Teilchen, die für 2012 zum ersten Mal entdeckt wurde, ist im Wesentlichen um geworfen, wie ein Ball zwischen zwei Kraft-tragenden Partikel bekannt als W-Bosonen wenn sie streuen, oder Bounce aus einer anderen, eine neue Datenanalyse offenbart.

Die Daten stammen aus der ATLAS-Experiment, das gleiche Protonen-Kollision-Experiment, das offenbart das Higgs-Boson, am Large Hadron Collider (LHC), ein 17-Mille-lange (27 Kilometer) unterirdischen Atom Smasher an der Grenze zwischen der Schweiz und Frankreich.

Durch das Studium, wie viel das Higgs klebt an der W-Bosonen Streuung dabei, konnte das Team erfahren Sie neue Details über, wie stark das schwer fassbare Higgs-Boson interagiert mit dem Feld, die alle Teilchen ihre Masse verleiht.

"Wir beobachten das Higgs-Boson bei der Arbeit zu sehen, ob es macht seinen Job wie wir erwarten, es dass, im Grunde", sagte Co-Studienautor Marc-André Pleier, ein Physiker mit dem ATLAS-Projekt und ein Forscher am Brookhaven National Laboratory in Upton, New York. [Über Higgs: 5 schwer fassbaren Teilchen, die im Universum lauern können]

Higgs-Feld

Jahrzehntelang war das Standard-Modell, der amtierende Physik-Theorie, die die Menagerie von subatomaren Teilchen beschreibt erstaunlich prädiktive und offensichtlich unvollständig.

Das lang ersehnte fehlende Stück des Standardmodells war das Higgs-Boson, ein Teilchen von englischer Physiker Peter Higgs und andere 1964 vorgeschlagen zu erklären, wie bestimmte Teilchen ihre Masse. Nach Auffassung die Theorie Masse Partikel wie W-Bosonen abholen, wie sie durch ein Feld, jetzt bekannt als das Higgs-Feld zu reisen. Je mehr Partikel ziehen"" durch das Feld, die schwerer sind. Wenn das Higgs-Feld gäbe, dann durch Erweiterung ein anderes Teilchen, das mittlerweile berühmten Higgs-Boson (genannt "the God Particle," ein Spitzname Wissenschaftler Abneigung), sollte auch vorhanden sein als eine Schwingung des Feldes wenn andere subatomaren Teilchen interagieren mit dem Feld.

Im Jahr 2012 Wissenschaftler angekündigt, dass sie das Higgs-Boson gefunden hatte. In den Jahren seit Physiker beschäftigt gewesen Datenanalyse von Kollisionen am LHC herauszufinden, genau wie das Higgs-Boson tut seinen Job Partikel Masse zu geben.

Unmöglich Physik

Andere Teile des Standardmodells summieren nicht ohne das Higgs-Boson. Zum Beispiel in der Theorie könnte Proton-Kollisionen produzieren paar W-Bosonen, die würden dann streuen oder bounce aus der anderen. (W-Bosonen die schwache Kernkraft, vermitteln die radioaktiven Zerfall und Brennstoffe die chemischen Reaktionen in den Herzen der Sterne regelt, sagte Pleier.)

Zu hohes Kollision Energien sagte die Theorie vorhergesagt, dass W-Boson Streuung mehr als 100 Prozent der Zeit,, die physikalisch unmöglich ist auftreten würden, jedoch Pleier.

Also Physiker subatomaren spielen fangen, vorgeschlagen, wo ein Higgs-Boson könnte ein W-Boson kollidierenden paarweise abprallen, und durch das andere Mitglied des Paares aufgenommen werden, sagte Pleier.

Die zusätzliche Higgs, Feste im Wesentlichen die mathematische Glitch in der Theorie.

Aber W-Boson Streuung war unglaublich selten: Es tritt nur einmal in 100 Billionen Proton-Proton-Kollisionen, so dass Wissenschaftler nie eine Chance hatte, ihre Theorie zu prüfen Pleier sagte.

"Es ist noch seltener als das Higgs-Boson zu beobachten", sagte Pleier Leben Wissenschaft.

Higgs am Arbeitsplatz

Während brütete über Daten aus dem ATLAS-Experiment, Forscher sah, sagte erstmals Einblicke in die schwer fassbare W-Boson Streuung Pleier.

Bisher hat das Team Hinweise nur 34 W-Boson Streuung Ereignisse, gesehen, die zeigten, dass das Higgs-Boson Streuung dabei eine Rolle spielt.

Aber es gibt immer noch zu wenig Daten zu sagen, genau wie "klebrige" das Higgs-Boson, diese W-Bosonen, die offenbaren würde, wie klebrig das Higgs-Feld ist. Das wiederum könnte helfen, offenbaren weitere Details wie das Higgs-Feld andere Teilchen ihre Masse verleiht, sagte Pleier.

Wenn Follow-up-Daten zeigt, dass das Higgs-Boson scheint nicht klebrig genug, das ein Hinweis darauf, dass andere subatomaren Teilchen in W-Boson Streuung beteiligt sein können, sagte er.

Wenn der LHC Rampen bis 2015 bei höheren Energien, sollte das Team produzieren waren 150 Mal mehr Daten als sie sammeln, wenn das Atom Smasher heruntergefahren im Jahr 2013, das Fleisch, das jetzt-düsteren Bild des Higgs-Bosons in Aktion helfen könnte.

Die Ergebnisse zur Veröffentlichung in der Fachzeitschrift Physical Review Letters angenommen worden und wurden in der Zeitschrift ArXiv Preprint veröffentlicht.

Folgen Sie Tia Ghose auf Twitter und Google + . Folgen Sie Leben-Wissenschaft @livescience , Facebook & Google + .