IklanIklanSains+ IKUTIMengunduh lebih banyak dengan myNEWSUMPAN berita yang dipersonalisasi dari cerita yang penting bagi AndaPelajari lebih lanjutChinaScience
- Para ilmuwan telah melihat pengelompokan dua boson W yang membawa muatan listrik yang berlawanan, ditambah satu foton gamma dalam data yang dikumpulkan di Large Hadron Collider
- Meskipun partikel ‘triplet’ seperti itu telah berteori, mereka belum pernah terlihat sebelumnya, kata tim peneliti yang dipimpin China
Science+ FOLLOWLing Xinin Ohio+ FOLLOWPublished: 7:00pm, 6 Apr 2024Mengapa Anda dapat mempercayai SCMPAn peristiwa yang sangat langka di dunia partikel telah terjadi selama studi yang dipimpin Cina di Large Hadron Collider (LHC) dekat Jenewa, Switerland.Dan acara tersebut telah mencetak kemenangan lain untuk Model Standar – teori terbaik kami saat ini untuk menggambarkan bagaimana blok bangunan dasar alam semesta berinteraksi. Memilah-milah data eksperimental yang dikumpulkan antara 2016 dan 2018, para peneliti dari Universitas Peking dan rekan-rekan mereka dari seluruh dunia melihat penampilan simultan dari tiga partikel pembawa kekuatan, yang dikenal sebagai boson, yang belum pernah terlihat bersama sebelumnya. Kembar tiga semacam itu diproduksi sekitar 250 kali, setelah proton dipercepat mendekati kecepatan cahaya dan saling menabrak miliaran kali di dalam cincin LHC sepanjang 27 km (16,7 mil), tim melaporkan dalam jurnal Physical Review Letters bulan lalu.
“Probabilitas untuk peristiwa semacam itu terjadi adalah 1/50 dari kemungkinan mendeteksi boson Higgs,” kata rekan penulis makalah Li Qiang kepada Post pada hari Rabu.
“Kami sangat antusias untuk memainkan peran utama dalam pekerjaan yang menantang seperti itu,” kata Li, yang telah menjadi bagian dari kelompok riset boson di Universitas Peking sejak 2010.
Partikel-partikel fundamental yang membentuk segala sesuatu di dunia jatuh ke dalam dua jenis utama – fermion dan boson, Li menjelaskan.
02:01
Laboratorium Terdalam di Dunia Dibuka di China Barat Daya untuk Mencari Materi Gelap
Laboratorium terdalam di dunia dibuka di barat daya Cina untuk mencari materi gelapSementara fermion, seperti proton dan elektron, merupakan materi biasa, boson elementer menimbulkan massa materi dan kekuatan yang berbeda antar partikel.
Misalnya, foton, atau partikel cahaya, adalah boson tak bermassa yang memediasi gaya elektromagnetik dan membantu kita melihat dan memahami alam semesta.
Boson W, ditemukan pada 1980-an, jauh lebih masif – sekitar 85 kali lebih berat daripada proton. Ini memediasi gaya nuklir lemah dan bertanggung jawab atas beberapa peluruhan nuklir yang paling umum.
Untuk pekerjaan mereka sebelumnya, Li dan rekan satu timnya menggunakan LHC – penumbuk partikel terbesar dan paling kuat di dunia – untuk mengamati peristiwa di mana satu atau dua boson dihasilkan.
Dalam studi baru, mereka mendeteksi kombinasi tiga boson yang belum pernah terlihat bersama: dua boson W membawa muatan listrik yang berlawanan, ditambah satu foton gamma.
Sementara fenomena seperti itu telah diprediksi secara teoritis, itu belum pernah diamati sebelumnya, kata Li. Karena boson W sangat tidak stabil, si kembar tiga hanya ada untuk waktu yang sangat singkat sebelum boson W membusuk menjadi partikel lain, tambahnya.
“Studi kami menunjukkan bahwa semua proses yang mungkin diprediksi oleh teori akan terjadi dan meninggalkan jejak – betapapun langka dan singkatnya mereka,” katanya.
Li yakin dengan temuan tim karena signifikansi yang diamati adalah 5,6 standar deviasi. Itu berarti kesempatan untuk pengamatan mereka dihasilkan dari fluktuasi acak dalam kumpulan data akan serendah satu dalam sejuta.
Timnya sekarang akan melanjutkan pencarian beberapa produksi boson dari tabrakan proton.
“Eksperimen semacam itu hanya dapat dilakukan pada LHC saat ini, karena mereka membutuhkan energi tabrakan yang sangat tinggi,” katanya.
Ilmuwan China memainkan peran yang semakin aktif di LHC, membentuk sekitar 2 persen dari ribuan ilmuwan dan insinyur dari seluruh dunia yang menggunakan fasilitas tersebut, kata Li.
Dia juga berharap dapat menggunakan collider generasi berikutnya milik China, yang dikenal sebagai Circular Electron Positron Collider (CEPC) atau Higgs Factory, yang diatur menjadi lebih besar dan lebih kuat daripada LHC dan akan menelan biaya 36 miliar yuan (US $ 5 miliar) untuk membangun.
Konstruksi bisa dimulai paling cepat 2027.
“Kami tidak sabar untuk membuat penemuan yang lebih mutakhir dengan CEPC, dan melihat Tiongkok bangkit menjadi pemimpin dalam fisika energi tinggi selama beberapa dekade mendatang,” ungkap Li.6