दुर्लभ हिग्स बोसॉन के क्षय का पहला प्रमाण मिला है

लार्ज हैड्रोन कोलाइडर (एलएचसी) में एक रोमांचक सफलता ने वैज्ञानिकों को एक अविश्वसनीय खोज करने की अनुमति दी है जो कण भौतिकी की हमारी समझ को मौलिक रूप से बदल सकती है। एटलस और सीएमएस सहयोग, जिन्होंने 2012 में हिग्स बोसोन की स्मारकीय खोज के बाद से अथक रूप से काम किया है, एक असाधारण घटना के पहले तांत्रिक साक्ष्य को खोजने के लिए सेना में शामिल हो गए हैं: हिग्स बोसोन का जेड बोसोन और एक फोटॉन में क्षय।

हिग्स बोसोन, जिसे अक्सर "गॉड पार्टिकल" कहा जाता है, मौलिक कण है जो अन्य कणों को द्रव्यमान देता है। ब्रह्मांड के रहस्यों को जानने के लिए इसके गुणों और इसके अन्य कणों में टूटने के विभिन्न तरीकों को समझना महत्वपूर्ण है। हिग्स बोसोन का हाल ही में देखा गया क्षय कण भौतिकी के मानक मॉडल द्वारा भविष्यवाणी किए गए कणों के अलावा अन्य कणों के अस्तित्व के लिए अप्रत्यक्ष साक्ष्य प्रदान कर सकता है। यह मॉडल मूलभूत कणों और उनकी अंतःक्रियाओं का वर्णन करता है।

मानक मॉडल के अनुसार, यदि एक हिग्स बोसोन का द्रव्यमान लगभग 125 बिलियन इलेक्ट्रॉन वोल्ट है, तो लगभग 0,15% हिग्स बोसोन एक Z बोसोन और एक फोटॉन में क्षय हो जाते हैं। हालाँकि, मानक मॉडल के विस्तार वैकल्पिक क्षय दरों की पेशकश करते हैं। इसलिए, क्षय दर का सटीक माप ज्ञान का खजाना है, जो मानक मॉडल से परे भौतिकी पर प्रकाश डालता है और रहस्यपूर्ण हिग्स बोसोन की वास्तविक प्रकृति है।

इस क्रांतिकारी खोज को करने से पहले, एटलस और सीएमएस टीमों ने स्वतंत्र रूप से एचएसी में प्रोटॉन-टू-प्रोटॉन टक्करों से एकत्र किए गए डेटा की जांच की। उन्होंने हिग्स बोसोन के जेड-बोसोन और एक फोटॉन में क्षय के संकेतों की तलाश में, टकराव की घटनाओं को ध्यान से देखा। उनकी रणनीतियों में इलेक्ट्रॉनों या म्यूऑन (इलेक्ट्रॉनों के भारी चचेरे भाई) के जोड़े में इसके क्षय के माध्यम से Z बोसोन की पहचान करना शामिल था, जो लगभग 6,6% समय होता है।

सफलता की कुंजी को वैज्ञानिकों द्वारा एक विशिष्ट विशेषता के रूप में पहचाना गया - एक चिकनी पृष्ठभूमि पर एक संकीर्ण शिखर - क्षय उत्पादों के कुल द्रव्यमान के वितरण में। संवेदनशीलता बढ़ाने के लिए, टीमों ने हिग्स बोसोन उत्पादन प्रक्रियाओं की विशेषताओं के आधार पर घटनाओं को वर्गीकृत किया। उन्होंने पृष्ठभूमि के शोर से वास्तविक संकेतों को अलग करने के लिए उन्नत मशीन लर्निंग तकनीकों का इस्तेमाल किया।

इस सहयोग ने उनकी खोज की सांख्यिकीय सटीकता और कवरेज को बहुत बढ़ा दिया, जिससे हिग्स बोसोन के जेड बोसोन और एक फोटॉन में क्षय के पहले ठोस सबूत मिले।

हालांकि परिणाम एक वैध अवलोकन के लिए 5 मानक विचलन की आम तौर पर स्वीकृत आवश्यकता से कम हो जाता है, लेकिन खोज में 3,4 मानक विचलन का सांख्यिकीय महत्व है। इसके अलावा, मापी गई सिग्नल गति मानक मॉडल की भविष्यवाणी से 1,9 मानक विचलन से अधिक हो गई, जिससे भौतिकविदों के बीच और भी अधिक उत्साह पैदा हो गया।

यह क्रांतिकारी खोज हमें ब्रह्मांड के रहस्यों को खोलने के करीब लाती है, कण भौतिकी की हमारी वर्तमान समझ को चुनौती देती है। एचएसी में चल रहे शोध और भी गहरी खोजों का वादा करते हैं क्योंकि वैज्ञानिक कण अंतःक्रियाओं के रहस्यमय दायरे में जाकर मानव ज्ञान की सीमाओं को आगे बढ़ाते रहते हैं। जैसा कि हम इस असाधारण यात्रा की शुरुआत करते हैं, हम अपने अस्तित्व के मूलभूत निर्माण खंडों को समझने की अपनी खोज में अगले अध्याय की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

यह भी पढ़ें:

• भौतिकविदों ने प्रयोगशाला में एक ब्लैक होल का अनुकरण किया और फिर यह चमकने लगा
• शोधकर्ताओं ने एक ऐसी रोबोट मधुमक्खी विकसित की है जो असली मधुमक्खी की तरह उड़ती है