Ana sayfa 131. Sayı Higgs bozonu madde-antimadde bilmecesinin bir parçası mı?

Higgs bozonu madde-antimadde bilmecesinin bir parçası mı?

270
PAYLAŞ

Çeviren: Eda Kılınçarslan

Görselde, iki protonun, anında bozunarak iki tau parçacığı üreten Higgs bozonunun yaratıldığı yüksek enerjide çarpışması görülüyor. Çarpışmada durgun enerjiden dışarıya iki jet saçılmıştır. İki jet arasındaki açının ölçülmesiyle Higgs’in CP (yük paritesi) kırınımıyla alakası olup olmadığı ortaya çıkabilir. CP kırınımı, doğada bir parçacık ve onun ters yüklü anti-parçacığının birbirinden farklı davrandığını söylemektedir. Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC) araştırmacıları, yakın zamanda Physics Review D dergisinde yayımlanan makalelerinde bu deneyi örnekliyorlar.

BaBar deneyi de dahil olmak üzere birçok deney, tam olarak olmasa da, evrendeki madde-antimadde dengesizliğini açıklamaya yardımcı oluyor. Bugünlerde, Stanford Lineer Hızlandırıcı Merkezi (SLAC) teorisyenleri ve takım arkadaşları, Higgs bozonunun konuyla ilgisini belirleyebilmek için bir yöntem tasarlamaya çalışıyor. CERN’de Higgs parçacığının keşfedildiği Büyük Hadron Çarpıştırıcısı(LHD) deneyinde çalışan biliminsanları, Physical Review D dergisinde yayımladıkları çalışmalarında yeni bir Higgs türünün bulunması için 2015’de çarpışmalara yeniden başlayacaklarını belirtiyor. Higgs’in madde-antimadde dengesizliğiyle ilgili birşey söyleyip söylemeyeceğini de araştıracaklarını anlatıyorlar. Çalışmanın eş yazarı ve SLAC’daki Parçacık Teorisi Grubunun araştırmacılarından Matt Dolan, strateji belirlemek için planlama yapmanın tam zamanı olduğunu ve bu yolla LHC’nin çalışmasına hazır olunacağını söylüyor.

Parçacık fizikçileri ve kozmologlar için, maddenin niçin anti-maddeden fazla olduğu en şaşırtıcı sorulardan biri. Büyük Patlamanın ardından, ilk evren maddenin oluşabileceği kadar soğuduğunda, madde-antimadde parçacık çiftlerinin birçoğu birbirlerini yok etti. Fakat, madde çeşitlerinin türleri, bizler, yıldızlar, gezegenler ya da galaksiler henüz oluşmamıştı.

Kısa süre önce, Higgs bozonunun kütle ve madde meselesiyle doğrudan ilişkili olduğu keşfedilmişti. Higgs’in maddenin antimaddeye üstünlüğü ile alakası olup olmadığı sorusu mantıklı bir soru olarak gözükmektedir.

Matt Dolan, Higgs’in özelliklerine bakmaya başladıklarını ve Higgs’in farklı koşullar altında nasıl davrandığını anlamamızı geliştireceksek, deneyleri çok dikkatli bir şekilde tasarlamamız gerektiğini söylüyor. Öncelikle araştırmacıların, Higgs’in, enerjinin,maddenin ve değişen süreçlerin en kesin açıklamasının olduğu Standart Model ile uyumlu olduğunu doğrulamaya ihtiyacı var. Higgs CP kırınımının olduğu Standart Model ile alakalıysa, CP-tek olarak adlandırılır. Eğer böyle değil ise, CP-çift denir. Bir varsayım da, eğer tek ve çift karışımı varsa Higgs’in CP kırınımı ile alakalı olduğunu belirtmektedir. Teorisyenler deneyselcilere, Higgs’in orijinal proton-proton çarpışmasından dışarı saçılan iki jetin enerjisinden geriye kalan elektronların kuzeni olan iki tau parçacığına bozunduğu süreçleri araştırmalarını önermektedir. İki jet arasındaki açı Higgs’in içinde yer aldığı herhangi bir CP-tek ve CP-çift karışımı ile açığa kavuşturulacaktır.

Heidelberg Üniversitesi’nden Martin Jankowiak ve Durham Üniversitesi’nden Michael Spannowsky ile makale yayımlayan ve CERN’de araştırmalarda bulunan fizikçi Philip Harris, bu çalışmanın gündeme geldiğini ve analiz gerektirdiğini belirtiyor. CMS Birliği Üyesi olan Harris, Higgs’in tau-tauya bozunumuna odaklanıyor. Harris, CP kırınımı ölçümlerini analiz sonuçlarına eklemek istediklerini ve Matt Dolan, Martin Jankowiak ve Michael Spannowsky’nin önerdiği şeyin en geçerli yol olduğunu anlatıyor; gelecek yılın başlarında LHC’nin üreteceği verileri sabırsızlıkla beklediğini dile getiriyor.

Daha fazla bilgi için orijinal makale:Matthew Dolan et al., Physical Review D, 21 October 2014 . DOI: 10.1103/PhysRevD.90.073008