Dans cette illustration, deux protons se heurtent avec une force énorme, produisant le boson de Higgs, qui se désintègre instantanément avec la libération de deux particules de tau. Le reste de l'énergie de la collision se répand sous la forme de deux jets. La taille de l'angle entre ces jets permet de déterminer si le boson de Higgs s'est formé. Ceci est généralement jugé par sa participation à une modification du rapport de charge, ce qui suggère que la nature de l'interaction d'une particule et son antiparticule de charge opposée diffèrent.
Aujourd'hui, le grand collisionneur d'Andron suscite de plus en plus d'enthousiasme. Les physiciens planifient activement des expériences qui deviendront possibles après qu'un accélérateur de particules commence à pousser des particules avec une énergie record. Cela devrait se produire en 2015.
L'une de ces expériences a fait l'objet de nombreuses discussions dans un nouvel article publié dans la revue «Physical Review D». Son objectif est de répondre à la question: pourquoi la matière prévaut-elle dans l'univers, et non l'antimatière? Et c'est l'un des mystères les plus pressants de la physique moderne.
Quel sera le sujet d'étude? Ils seront probablement le tristement célèbre boson de Higgs, sur lequel repose peut-être une partie de la responsabilité de l'asymétrie de la matière et de l'antimatière dans notre univers. Lorsque l'Univers est apparu pendant le Big Bang, il y a environ 13,75 milliards d'années, le nombre de particules de matière et d'antimatière formées aurait dû être à peu près égal. Et comme vous le savez, lors de la rencontre de la matière et de l’antimatière, la destruction complète. D'où la conclusion: si le nombre de particules formées était égal, il ne devrait rester ni matière ni antimatière dans l'univers. Au lieu de cela, l'univers resterait un bouillon d'énergie où ni la matière ni l'antimatière ne peuvent se former.
Mais, comme nous le voyons autour de nous, de toutes petites particules d’antimatière peuvent être trouvées partout. Bien que Veselennaya soit presque complètement rempli de matière noire. D'où la question: à quoi est liée la prédominance de la matière?
Depuis la découverte du boson de Higgs, les physiciens ont étudié ses caractéristiques dans le grand collisionneur andron. Lorsqu'un accélérateur de particules pousse des protons à l'intérieur de ses détecteurs, plusieurs bosons de Higgs uniques sont créés. Mais ils ne peuvent pas exister isolément pendant longtemps. Ils se décomposent rapidement et se désintègrent en d'autres particules subatomiques et en énergie.
Le boson de Higgs lui-même ne peut être vu directement dans le Grand collisionneur de hadrons. Sa présence ne peut être jugée que par les particules de désintégration de Higgs résiduelles.
Après des milliards et des milliards de collisions, finalement, un signal assez fort a été enregistré, sur la base duquel les scientifiques ont pu annoncer solennellement la découverte historique du boson de Higgs. Cela était important non seulement parce que les observations confirmaient l'existence même du boson (supposé dès les années 1960), mais aussi parce que le boson expliquait une partie du modèle de Higgs standard avec de l'énergie théorique. Alors que la région de Higgs est étroitement associée à la matière, les physiciens tentent de déterminer s'il peut être un facteur majeur du déséquilibre matière-antimatière. Une attention particulière est accordée à un phénomène appelé violation du rapport de charge.
La recherche d'une violation de l'invariance du rapport de bits dans le grand collisionneur de hadrons est associée à de grandes difficultés. Matt Dolan, chercheur à la division SLAC du National Accelerator Laboratory of Energy de l’Université de Stanford, en Californie, a fait cette déclaration. «Nous commençons tout juste à observer les propriétés du boson de Higgs. Par conséquent, chaque expérience doit être soigneusement conçue. Ce n'est qu'ainsi que nous pourrons mieux comprendre comment Higgs se comporte dans différentes conditions. "
