Raro decadimento del bosone di Higgs scoperto al Large Hadron Collider

Per la prima volta, il bosone di Higgs è stato attivamente discusso nella comunità scientifica mondiale nel 2012, quando è stato scoperto per la prima volta nel caos di particelle che il Large Hadron Collider genera al CERN.

Questo evento è stato di importanza storica, poiché il bosone di Higgs è dotato di proprietà uniche, cioè "dà" massa ad altre particelle elementari.

Già quest'anno, analizzando la prossima porzione dei dati ottenuti durante l'esperimento relativo alla compatta muone solenoide (CMS), all'LHC è stata trovata la prova che il bosone di Higgs si divide in una coppia di particelle chiamate muoni.

Il muone è un tipo di elettrone leggermente più pesante e appartiene a classi di particelle come i fermioni.

Questa separazione è descritta nel Modello Standard, secondo il quale tutte le particelle sono suddivise in fermioni e bosoni. Quindi è generalmente accettato che i fermioni sono i mattoni fondamentali di tutta la materia e i bosoni sono portatori di energia.

Inoltre, il muone appartiene alle cosiddette particelle di seconda generazione. I fermioni di prima generazione sono gli elementi più leggeri come gli elettroni. Le particelle elementari di seconda e terza generazione sono perfettamente in grado di subire il processo di decadimento e diventare particelle di prima generazione.

Un'analisi dei dati di installazione ha dimostrato la prima interazione in assoluto del bosone di Higgs con fermioni di seconda generazione. Inoltre, l'analisi dei dati ha dimostrato che il tempo di decadimento delle coppie di Higgs è effettivamente proporzionale al quadrato della massa del fermione.

Nonostante la complessità della percezione di questa scoperta, è di grande importanza per la scienza. Dopo tutto, l'analisi dei dati può confermare in modo affidabile il fatto che il bosone di Higgs fornisce la massa del resto delle particelle fondamentali.

Inoltre, se l'analisi dei dati rivela una deviazione nei dati, lo diventerà evidenza diretta della presenza di nuovi stati della materia che differiscono dalle previsioni dello Standard Modelli.

Come il bosone di Higgs "conferisce" massa alle particelle

Per cercare di capire questo processo inimmaginabile, si può immaginare che il bosone di Higgs sia una specie di sciroppo denso e particelle elementari che volano attraverso di esso, per così dire, diventano ricoperte da questo "sciroppo" e quindi guadagnano la loro massa.

E più lenta è la velocità di movimento di una particolare particella, maggiore è la massa che riceve alla fine.

Gli scienziati hanno condiviso i loro risultati alla 40a Conferenza internazionale sulla fisica delle alte energie, che si è tenuta nell'agosto 2020.

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