Хигс бозонът - един от най-мощните инструменти за изследване на нашето разбиране за природата
„В ранните часове на 4 юли 2012 г. фоайето пред главната лекционна зала на ЦЕРН (Европейската организация за ядрени изследвания) приличаше повече на началото на рок концерт, отколкото на главната сграда на водещата световна лаборатория по физика на елементарните частици. Десетки студенти с лениви очи бавно навиваха спалните си чували, протягайки се след дългата нощ на твърдия под. Стотици хора се наредиха на опашка през фоайето, около ресторанта и през вратата. Вълнението на опашката пулсираше - въпреки че шансовете да се влезе в аудиторията бяха малки, самото присъствие беше вълнуващо. Бяхме го намерили. Скаларната частица съществуваше в природата и на 4 юли 2012 г. беше нейният дебют”.
Така си спомнят деня на откриването на Хигс бозона ( H(125) физиците от ЦЕРН Моника Дънфорд и Андре Давид, които описват в статия, представена в каналите в социалните мрежи на ЦЕРН, основните находки, последвали откритието на елементарната частица.
След откриването му през 2012 г. Хигс бозонът се превърна в един от най-мощните инструменти за изследване на нашето разбиране за природата и за проучване на някои от най-големите отворени въпроси в съвременната физика, предава БТА. Голямата находка от началото на юли 2012 г., че елементарната частица съществува. След това се установява, че тя е тежка и с кратък живот. Измерената маса от около 125 GeV предизвиква изключителен интерес: частицата е много по-тежка, отколкото се очаква за популярните модели на суперсиметрия, поставя Вселената в несигурно състояние между стабилност и метастабилност. И се установява, че животът й е е кратък - тя изчезва за 10 на степен минус 22 части от секундата.
Откриването на H(125) чрез разпадането му на два фотона веднага установи, че новата частица няма електричен заряд и категорично не предполага, че тя има спин.
Взаимодействието на новия бозон с други частици може да се изследва както по отношение на начина на разпадане, така и по отношение на начина на производство. С откриването му чрез разпадане на два фотона и два Z-бозона лесно се стигна до заключението, че частицата H(125) се свързва с бозони (в случая с фотоните - непряко). Това беше потвърдено допълнително с измервания на разпадането на два W бозона. Освен това производството на H(125) чрез свързване с бозони се измерва, когато два векторни бозона (носители на сила, като W и Z бозони) се сливат, за да произведат скалар, или когато скаларът се излъчва от тежък бозон (т.нар. производство V+H).
Стандартният модел предсказва, че силата на връзката между H(125) и други частици е пропорционална на техните маси. Изследването на фермионите проверява тези връзки в три фермионни поколения, обхващащи три порядъка от маси. За най-тежките фермиони са измерени всички връзки - с топ кварките (чрез измервания на производството на ttH), с красивите кварки и с тау лептоните. Сега експерименталното предизвикателство се състои в това да се достигне до второто поколение, чиято връзка с Хигс бозона е по-слаба. Появяват се първите доказателства за разпади до мюони, а експериментите ATLAS и CMS се насочват към разпади до чаровни кварки.
Хигс бозонът може да е портал към тъмната материя, пишат физиците. Ако тъмната материя се състои от елементарна(и) частица(и), Стандартният модел не предсказва нито една от тях, поясняват те. Ако H(125) и частиците на тъмната материя взаимодействат в природата, един от възможните знаци е този на "невидимите" разпади на Хигс бозона.