Ảnh: D-VISIONS / Shutterstock / Fotodom
Các nhà vật lý lần đầu tiên đã phát hiện ra một phân rã mới của boson Higgs, tiết lộ một sự khác biệt nhỏ trong các dự đoán của Mô hình Chuẩn và có thể chỉ ra nền vật lý mới ngoài nó. kết quả được phát hành trên tạp chí Physical Review Letters.
Theo Mô hình Chuẩn, boson Higgs thỉnh thoảng có thể phân rã và tạo ra một photon và một boson Z, một hạt không tích điện, cùng với hai boson W, mang lực yếu. Việc tìm kiếm loại phân rã này được thực hiện bằng cách phân tích dữ liệu va chạm proton-proton thu được trong lần chạy thứ hai của Máy Va chạm Hadron Lớn tại CERN từ năm 2015 đến năm 2018.
Trong thí nghiệm này, năng lượng va chạm của hai proton là 13 nghìn tỷ electron volt. Lý thuyết này dự đoán rằng cứ khoảng 15 lần trong mỗi 10.000 phân rã, boson Higgs sẽ phân rã thành boson Z và photon, phân rã hiếm nhất trong Mô hình Chuẩn. Điều này xảy ra thông qua sự phân rã thành một cặp quark up hoặc một cặp boson W, sau đó chúng phân rã thành boson Z và photon.
Tuy nhiên, tỷ lệ phân rã tương ứng là 34 lần trên 10.000 lần phân rã, cộng hoặc trừ 11 trên 10.000, tức là gấp 2,2 lần giá trị lý thuyết. Sự khác biệt so với kết quả ngẫu nhiên là 3,4 độ lệch chuẩn, không đủ để chỉ ra rõ ràng độ lệch. Tuy nhiên, điều này có thể gợi ý về khả năng xảy ra sự khác biệt đáng kể so với dự đoán của Mô hình Chuẩn và là bằng chứng ủng hộ siêu đối xứng.
Theo lý thuyết siêu đối xứng, mỗi hạt cơ bản đã biết tương ứng với một siêu hạt nặng hơn. Do đó, các boson đã biết tương ứng với các fermion giả định, và các fermion đã biết tương ứng với các boson. Bằng cách kết hợp các nguyên lý của thuyết tương đối tổng quát và siêu đối xứng, một số mâu thuẫn nảy sinh khi cố gắng đưa lực hấp dẫn vào cơ học lượng tử sẽ biến mất.
