ในแง่หนึ่ง การชนกันของอิเล็กตรอน-โพซิตรอนขนาดใหญ่ (LEP) ที่ CERN อาจถือเป็นความล้มเหลว แม้ว่า LEP จะมีต้นทุนในการสร้างประมาณพันล้านฟรังก์สวิส (CHF) และยิ่งไปกว่านั้นในการดำเนินการตั้งแต่ปี 1989 ถึง 2000 นักวิจัยไม่ได้ค้นพบอนุภาคมูลฐานใหม่แม้แต่ตัวเดียวโดยใช้มัน แน่นอน พวกเขาได้ทำการปรับแต่งคุณสมบัติของโบซอน W และ Z ขนาดใหญ่อย่างมหาศาล ซึ่งเป็นอนุภาค
ที่มีกำลังอ่อน
ซึ่งถูกค้นพบที่ CERN ในต้นทศวรรษ 1980 ตลอดจนการวัดพารามิเตอร์ที่สำคัญอื่นๆ ของแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาคอย่างแม่นยำ ฟิสิกส์. แต่ในช่วงเวลา 12 ปีนั้น มีเพียง เท่านั้นที่สามารถอ้างสิทธิ์ในการค้นพบอนุภาคมูลฐานของควาร์กระดับบนในปี 1995 อย่างไรก็ตาม ในอีกแง่หนึ่ง
ประสบความสำเร็จอย่างมาก สำหรับนักฟิสิกส์ได้แยกมวลจำนวนมากซึ่งแทบจะเป็นไปไม่ได้เลยที่จะค้นพบฮิกส์โบซอนโดยการทดลองที่การชนกันของโปรตอน อนุภาคที่คล้ายกับฮิกส์โบซอนจากระยะไกลที่ทำนายโดยแบบจำลองมาตรฐานควรปรากฏขึ้นในการชนกันของอิเล็กตรอน-โพซิตรอนที่ LEP
โดยมีมวลสูงถึง 114 พันล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (114 GeV) ตามการวิเคราะห์รวมของสี่ LEP การทดลองที่ตีพิมพ์ในปี 2546 แต่ไม่มีอะไรใหม่เกิดขึ้นในช่วงนี้ และการวัดค่า LEP ที่แม่นยำ เมื่อรวมกับมวลท็อปควาร์กตามที่กำหนด กำหนดให้ฮิกส์โบซอนรุ่นมาตรฐานใดๆ ก็ตามต้องมีมวลต่ำกว่า 193 GeV
(ที่ระดับความเชื่อมั่น 95%) เนื่องจากไม่มีใครสามารถพูดอะไรได้มากนักเกี่ยวกับมวลของมันก่อนปี 1989 นักวิจัย จึงได้ก้าวไปอีกขั้นบนถนนยาวเพื่อเข้าโค้ง และนักฟิสิกส์หลายคนในการทดลอง ซึ่งได้บันทึกเหตุการณ์ที่ผู้สมัครได้รับคำบอกเล่ามากที่สุด แย้งว่าพวกเขาได้เห็นหลักฐานที่ดีเกี่ยวกับ
การทดลองนี้ที่ 115 GeV ในเดือนธันวาคม พ.ศ. 2543 พวกเขาตีพิมพ์บทความเรื่อง “การสังเกตส่วนเกินในการค้นหาแบบจำลองมาตรฐาน โดยอ้างว่ามีเหตุการณ์คล้าย มากเกินไป 3σ ที่พลังงานนี้ แต่การทดลอง LEP อีกสามครั้งไม่ได้ยืนยันผลลัพธ์เหล่านี้ ดังนั้นการวิเคราะห์แบบรวมจึงอนุญาตให้
มีสัญญาณ
ดังกล่าวเท่านั้นเกิดขึ้น กล่าวอีกนัยหนึ่ง สมมติฐานสัญญาณบวกพื้นหลังพอดีกับข้อมูลทั้งหมดดีกว่าไม่มีสัญญาณเลย แต่ก็ไม่มากนัก ปลายปี 2543 ในที่สุด ก็ปิดลงหลังจากการถกเถียงอย่างเผ็ดร้อนและเริ่มสร้าง มุ่งเน้นไปที่ เมื่อศตวรรษใหม่เริ่มขึ้น นักฟิสิกส์ที่ สามารถตั้งตารอกว่าห้าปีที่เกิดผล
ซึ่งในระหว่างนั้นพวกเขาไม่มีการแข่งขันเลยในการค้นหาฮิกส์ จะต้องใช้เวลานานอย่างน้อยนั้น (และเมื่อปรากฏออกมา นานกว่านั้นมาก) ในการสร้างและติดตั้ง LHC ในอุโมงค์ LEP ระยะทาง 27?กม. ด้วยพลังงานการชนที่เกือบ 2 × 10 12 eV (2 TeV) เครื่องชนโปรตอน-แอนติโปรตอนจึงเป็นเครื่องจักร
ที่ทรงพลังที่สุดในโลก และเป็นเครื่องเดียวที่สามารถสร้างอนุภาคใหม่ที่แปลกใหม่ซึ่งมีมวลมากกว่า 100 GeV แต่จะมีอัตราการชนกันหรือความส่องสว่างสูงเพียงพอที่จะสร้างเหตุการณ์ฮิกส์ที่หายากอย่างที่คาดไว้หรือไม่ ปัญหาที่น่ากลัวของการชนกันของแฮดรอน เช่น Tevatron หรือ LHC คือพวกมัน
ยังสร้างเศษซากภายนอกจำนวนมากด้วย เนื่องจากโปรตอนและแอนติโปรตอนไม่ใช่อนุภาคมูลฐาน แต่เป็นอนุภาคเชิงประกอบที่ทำจากควาร์กและกลูออน นักทฤษฎีของคาลเทคเคยเปรียบเทียบการชนของโปรตอนกับ “การทุบกระป๋องขยะให้เป็นถังขยะ” มีขยะจำนวนมากปะทุออกมา บางส่วนดูเหมือน
ผลิตภัณฑ์ที่คาดว่าจะสลายตัวของฮิกส์โบซอน ที่ LEP นี่ไม่ใช่ปัญหาเพราะเป็นการชนกันของอิเล็กตรอนและโพสิตรอน ซึ่งเป็นอนุภาคจุดที่มีอันตรกิริยาทางแม่เหล็กไฟฟ้าที่เข้าใจกันดี เหตุการณ์ที่ฮิกส์ผู้สมัครรับเลือกตั้งมี “ไอพ่น” ของฮาดรอนที่อัดกันแน่นเพียงสองหรือสี่ลำ ซึ่งสอดคล้องกับควาร์ก
ที่เกิดขึ้นใหม่ และอื่นๆ อีกเล็กน้อย เหตุการณ์เหล่านี้สามารถรับรู้ได้ค่อนข้างง่ายแต่ที่เทวาตรอนและ สัญญาณคล้ายฮิกส์จะถูกกลบด้วยภูมิหลังอันยิ่งใหญ่ของเหตุการณ์แฮดรอนธรรมดา ไม่ต่างจากการพยายามตรวจหานักผจญเพลิงที่สูบบุหรี่ท่ามกลางไฟป่าจากรูปแบบควันที่แตกต่างกันสองแบบ
ที่ปล่อยออกมา
หากคุณมีสัญญาณที่ชัดเจนและโดดเด่น การขุดออกจากพื้นหลังดังกล่าวจะง่ายกว่า แต่ถ้าไม่เป็นเช่นนั้น ผู้ทดลองจะต้องพยายามรวบรวมเหตุการณ์จำนวนมากเพื่อให้แน่ใจว่าพวกเขาสามารถดึงสัญญาณที่มีความหมายออกมาจากพื้นหลังที่ปกปิดได้อย่างน่าเชื่อ และนั่นต้องใช้ความสว่างหรือเวลา หรือทั้งคู่.
ที่มวลระดับล่างซึ่งคิดว่าฮิกส์โบซอนน่าจะแฝงตัวอยู่มากที่สุดหลังจากการปิด LEP จาก 115 GeV ถึง 193 GeV มีสัญญาณหนึ่งที่ชัดเจนและโดดเด่นที่เป็นไปได้ – ที่สูงกว่า 155 GeV ซึ่งฮิกส์โบซอนรุ่นมาตรฐานมักจะสลายตัว เป็น คู่ที่เห็นได้ชัด ด้านล่างนั้นมีเส้นทางหลากหลายที่น่าสับสน
ในการแยกทาง และที่มวลน้อยกว่า 135 GeV มันควรจะแตกตัวเป็นพิเศษเป็นคู่ของควาร์กด้านล่าง ซึ่งเป็นตัวเชื่อมที่หนักที่สุดรองลงมาในห่วงโซ่มูลฐานที่ยิ่งใหญ่ เช่นเดียวกับกลูออนและเทาเลปตอน แต่สิ่งที่อนุภาคประเภทนี้เปลี่ยนตัวเองให้ดูเหมือนกับเศษซากอื่น ๆ ที่อุดตันเครื่องตรวจจับ
และเมื่อแต่ละ W หรือการสลายตัวของเอกภาพเกี่ยวข้องกับอิเล็กตรอนหรือมิวออนที่ง่ายต่อการระบุ มันต้องผลิตนิวตริโนที่ออกจากเครื่องตรวจจับโดยไม่ทิ้งร่องรอยหรือพลังงานสะสมไว้ ซึ่งทำให้ยากต่อการสร้างมวลและด้วยเหตุนี้จึงเป็นเอกลักษณ์ของอนุภาคแม่ แม้ว่าฮิกส์โบซอนจะมีอยู่จริงที่ 115 GeV
ตามที่การทดลองของ ALEPH ดูเหมือนจะแนะนำ แต่ก็ต้องใช้เวลานานและลำบากในการตามล่ามันท่ามกลางความยุ่งเหยิงดังกล่าว การค้นหา ไม่ใช่เรื่องง่าย ในขณะที่ มีเวลาเหลือเฟือ แต่ก็มีความสว่างไม่เพียงพอ โดยเฉพาะอย่างยิ่งในช่วงครึ่งทศวรรษแรก เนื่องจากความล่าช้าในการก่อสร้างและการว่าจ้าง การทดลองของ LHC จึงไม่ได้เริ่มบันทึกข้อมูลจริงจนกระทั่งปี 2010; การทดลองครั้งใหญ่
แนะนำ 666slotclub / hob66
