Febbraio 2, 2023

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I ricercatori hanno scoperto un nuovo tipo di parente di Higgs nei luoghi più difficili

I ricercatori hanno scoperto un nuovo tipo di parente di Higgs nei luoghi più difficili

La scoperta di una nuova fisica a volte richiede livelli di energia folli. Grandi macchine. Attrezzatura di lusso. Innumerevoli ore di setacciare i pacchetti di dati.

E a volte, la giusta combinazione di materiali può aprire un portale verso mondi invisibili in un’area poco più di un tavolo.

Prendi questo nuovo tipo di parente bosone di Higgs, Per esempio. È stato trovato dormiente a temperatura ambiente da un pezzo di cristalli di tellurio stratificati. A differenza del suo famoso cugino, non ci sono voluti anni per distruggere le molecole per scoprirlo. Solo un uso intelligente di alcuni laser e un trucco per rimuovere le proprietà quantistiche del fotone.

“Non capita tutti i giorni di trovare una nuova particella su un tavolo”, Dice Kenneth Birch, fisico del Boston College e co-autore principale dello studio che annuncia la scoperta della particella.

Borsch e colleghi osservano ciò che è noto come il modo di Higgs assiale, un’oscillazione quantistica che può essere tecnicamente considerata un nuovo tipo di particella.

Come molte scoperte della fisica quantistica, osservare i comportamenti quantistici teorici in azione ci avvicina alla scoperta di potenziali crepe Modulo standard Ci aiuta anche a concentrarci sulla risoluzione di alcuni dei grandi enigmi rimanenti.

“Il rilevamento assiale di Higgs è stato previsto nella fisica delle particelle ad alta energia per spiegare materia oscuraDice Porsche.

“Tuttavia, non è mai stato notato. La sua apparizione in un sistema di materia condensata è stata piuttosto sorprendente e presagiva la scoperta di un nuovo stato di simmetria rotto e imprevisto”.

Sono passati 10 anni da allora Il bosone di Higgs è stato ufficialmente determinato Nel mezzo del massacro di collisione di particelle da parte dei ricercatori del CERN. Questo non solo ha posto fine alla ricerca della particella, ma ha sigillato l’ultima scatola nel Modello Standard: il giardino delle particelle fondamentali che costituiscono il complemento naturale di mattoni e malta.

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con il campo di HiggsAbbiamo scoperto, infine, la conferma della nostra comprensione di come i componenti del modello acquistano massa durante il riposo. È stata una grande vittoria per la fisica, che usiamo ancora per comprendere i meccanismi interni della materia.

Sebbene qualsiasi particella di Higgs esista per appena una frazione di secondo, è una particella nel vero senso della parola, e in realtà lampeggia brevemente come un’eccitazione discreta in un campo quantistico.

Tuttavia, ci sono altre circostanze in cui le particelle possono dare massa. Un’interruzione nel comportamento collettivo di un flusso di elettroni chiamato onda di densità di carica, ad esempio, farebbe il trucco.

La versione “Frankenstein’s Monster” di Higgs, chiamata A Modalità Higgspuò anche presentare tratti non visti nel suo cugino meno irregolare, come un grado limitato di momento angolare (o rotazione).

Non solo la modalità progressiva 1 o pivot di Higgs svolge la stessa funzione di Higgs bosone In condizioni molto specifiche, esso (e quasiparticelle Like it) potrebbe fornire interessanti ragioni per studiare la misteriosa massa di materia oscura.

In quanto quasi-particella, la posizione cardine di Higgs può essere vista solo come emergente dai comportamenti collettivi del pubblico. Trovarlo richiede di conoscerne la firma in un’ondata di onde quantistiche e poi trovare un modo per tirarlo fuori dal caos.

Inviando fasci di luce perfettamente coerenti da due tipi di laser attraverso questi materiali e quindi osservando schemi rivelatori nel loro allineamento, Borsch e il suo team hanno rilevato l’eco della modalità di Higgs assiale negli strati di triteloride di terre rare.

“In contrasto con le condizioni estreme normalmente richieste per osservare nuove particelle, questo è stato eseguito a temperatura ambiente in un esperimento da tavolo in cui otteniamo il controllo quantitativo della modalità semplicemente cambiando la polarizzazione della luce”, Dice Porsche.

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Potrebbero esserci molte di queste altre particelle che emergono dall’entanglement di parti del corpo che formano materiali quantistici esotici. Avere un modo per vedere facilmente la sua ombra nella luce laser potrebbe rivelare tutta una serie di nuova fisica.

Questa ricerca è stata pubblicata in temperare la natura.