T-shirt Particule de Dieu - boson de Higgs et le modèle

Le boson de Higgs ou la particule de Higgs est une particule élémentaire proposée dans le modèle standard de la physique de particules. Le boson de Higgs est baptisé du nom de Peter Higgs qui, avec deux autres équipes, a proposé le mécanisme qui a suggéré une telle particule en 1964. [4] [5] [6] l'existence d'un champ de Higgs et de son boson associé de Higgs serait la plus simple [7] de plusieurs méthodes pour expliquer pourquoi quelques autres particules élémentaires ont Massachusetts selon cette théorie, certaines particules élémentaires [note 2] obtiennent la masse par l'interaction avec le champ de Higgs qui a la force différente de zéro partout, même dans l'espace autrement vide. Excitation de boson-le de Higgs la plus petite possible de ceci champ-est prévue pour exister par la même théorie, et comme ce serait décelable, c'a été la cible d'une longue recherche dans la physique de particules. Un des buts premiers du grand Collider de Hadron (LHC) au CERN à Genève, la Suisse-le la plupart d'accélérateur de particules puissant et un des instruments scientifiques les plus compliqués construire-était jamais examiner l'existence du boson de Higgs et mesurer ses propriétés qui permettraient à des physiciens de confirmer cette pierre angulaire de théorie moderne. Selon le modèle standard, la particule de Higgs est un boson, un type de particule qui permet aux particules identiques multiples d'exister dans le même lieu dans le même état de quantum. Elle n'a aucune rotation intrinsèque, aucune charge électrique, et aucune charge de couleur. Elle est également très instable, se délabrant dans d'autres particules presque immédiatement. Si le boson de Higgs étaient montrés pour ne pas exister, d'autres modèles de "Higgsless" seraient considérés. Dans quelques variantes du modèle standard il peut y avoir les bosons multiples de Higgs. En raison de son rôle possible en produisant une propriété fondamentale des particules élémentaires, le boson de Higgs désigné sous le nom de la "particule de Dieu" dans la culture populaire, bien que beaucoup de scientifiques considèrent ceci comme une hyperbole. [citation requise] le 4 juillet 2012, le CMS et les équipes expérimentales d'ATLAS au grand Collider de Hadron ont indépendamment annoncé qu'ils chacun ont confirmé la découverte formelle d'un boson précédemment inconnu de la masse entre 125-127 GeV/c2, dont le comportement était jusqu'ici "compatible" à un boson de Higgs, tout en ajoutant une note prudente qui davantage de données et d'analyse étaient nécessaires avant d'identifier franchement la nouvelle particule en tant qu'étant un boson de Higgs d'un certain type. [éditez] l'aperçu l'existence du boson de Higgs a été prévu en 1964 pour expliquer le mécanisme de Higgs (parfois nommé dans la littérature le mécanisme de Brout-Englert-Higgs, de BEH ou de Brout-Englert-Higgs-Hagen-Guralnik-Kibble après que ses proposants originaux [8]) - le mécanisme par lequel quelques particules élémentaires sont données Massachusetts [note 2] tandis que le mécanisme de Higgs est considéré confirmé pour exister, la pierre angulaire du boson soi-même-un de la conduite théorie-n'avaient pas été observées et son existence était non confirmée. Sa découverte expérimentale en juillet 2012 peut valider le modèle standard comme essentiellement correct, car c'est la particule élémentaire finale prévue et exigée par le modèle standard qui n'avait pas été encore observé par l'intermédiaire des expériences de physique de particules. [9] Les sources alternatives de mécanisme de Higgs qui n'ont pas besoin du boson de Higgs également sont possibles et seraient considérées si l'existence du boson de Higgs devaient être éliminées. Elles sont connues comme modèles de Higgsless. Le boson de Higgs est baptisé du nom de Peter Higgs, qui a en 1964 écrit un de trois papiers révolutionnaires à côté du travail de la bâche de Robert Brout et de François Englert et de Tom Kibble, de C.R. Hagen et de Gérald Guralnik ce qui est maintenant connu comme le mécanisme de Higgs et décrit le champ et le boson relatifs de Higgs. Techniquement, c'est l'excitation de quantum du champ de Higgs, et la valeur différente de zéro de l'état fondamental de ce champ, qui donnent la masse aux autres particules élémentaires, telles que des quarks et des électrons. Le modèle standard fixe complètement les propriétés du boson de Higgs, excepté son Massachusetts. On s'attend à ce que n'ait aucune rotation et charge pas électrique ou de couleur, et il agit l'un sur l'autre avec d'autres particules par l'interaction faible et le Yukawa-type interactions entre les divers fermions et le Higgs mettent en place. Puisque le boson de Higgs est une particule très massive et se délabre presque immédiatement une fois créé, seulement un accélérateur de particules très de grande énergie peut l'observer et enregistrer. Les expériences pour confirmer et déterminer la nature du boson de Higgs utilisant le grand Collider de Hadron (LHC) au CERN ont commencé début 2010, et ont été exécutées chez Tevatron de Fermilab jusqu'à sa fin fin 2011. La cohérence mathématique du modèle standard exige que n'importe quel mécanisme capable de produire des masses des particules élémentaires deviennent évident aux énergies au-dessus de 1,4 TeV ; [10] donc, le LHC (conçu pour se heurter deux 7 faisceaux de proton de TeV, mais actuellement courant à 4 TeV chacun) a été construit pour répondre à la question de si le boson de Higgs existe. [11] Le 4 juillet 2012, les deux expériences principales au LHC (ATLAS et CMS) toutes les deux ont rapporté indépendamment l'existence confirmée d'une particule précédemment inconnue avec une masse d'environ 125 GeV/c2 (les environ 133 masses de proton, sur l'ordre de 10−25 kilogramme), qui est "compatible au boson de Higgs" et largement considéré d'être le boson de Higgs. Elles ont averti que davantage de travail serait nécessaire pour confirmer que c'est en effet le boson de Higgs (signification qu'il a les propriétés théoriquement prévues du boson de Higgs et n'est pas une autre particule précédemment inconnue) et, si oui, pour déterminer quelle version du modèle standard il meilleur soutient. [1] [2] [3] [12] [13] [éditez] la description générale dans la physique de particules, les particules élémentaires et les forces provoquent le monde autour de nous. Les physiciens expliquent les comportements de ces particules et comment ils agissent l'un sur l'autre utilisant le Modèle-un standard ont largement accepté le cadre censé expliquer la majeure partie du monde que nous voyons autour de nous. [14] Au commencement, quand ces modèles étaient développés et examinés, il a semblé que les mathématiques derrière ces modèles, qui étaient satisfaisants dans les secteurs déjà examinés, interdiraient également les particules élémentaires de avoir n'importe quelle masse, qui a prouvé clairement que ces modèles initiaux étaient inachevés. En 1964 trois groupes de physiciens sont presque simultanément sortis des articles décrivant comment les masses pourraient être données à ces particules, utilisant des approches connues sous le nom de rupture de symétrie. Cette approche a permis aux particules d'obtenir une masse, sans casser d'autres parties de théorie de physique de particules qui étaient déjà raisonnablement correctes cru. Cette idée est devenue notoire comme mécanisme de Higgs (pas le même que le boson), et les expériences postérieures ont confirmé qu'un tel mécanisme fait exister-mais elles ne pourraient pas montrer exactement comment il se produit. La principale et la plus simple théorie pour la façon dont cet effet a lieu en nature était que si un type particulier de "champ" (connu sous le nom de champ de Higgs) s'avérait justement imprégner l'espace, et s'il pourrait agir l'un sur l'autre avec les particules fondamentales d'une manière particulière, alors ceci provoquerait un mécanisme de Higgs en nature, et créerait donc autour de nous le phénomène que nous appelons la "masse". Pendant les années 1960 et les années 1970 le modèle standard de la physique a été développé sur cette base, et il a inclus une prévision et une condition que pour que ces choses soient vraies, il a dû y a un boson-un non découvert du principe fondamental particule-comme les homologues de ce champ. Ce serait le boson de Higgs. Si le boson de Higgs étaient confirmés pour exister, car le modèle standard suggéré, alors les scientifiques pourraient être satisfaisants qui le modèle standard était fondamentalement correct. Si on s'avérait que le boson de Higgs n'existe pas, alors d'autres théories seraient considérées comme candidats à la place. Le modèle standard a également précisé qu'il serait très difficile démontrer le boson de Higgs. Il existe pour seulement une fraction d'une seconde minuscule avant de diviser en d'autres particules-ainsi rapidement que ce ne peut pas être directement détecter-et peut être détecté seulement en identifiant les résultats de son délabrement immédiat et les analysant pour les montrer ont été probablement créés d'un boson de Higgs et non d'une autre source. Le Higgs que le boson exige tellement de l'énergie de créer (comparé à beaucoup d'autres particules fondamentales) le ce il exige également d'un accélérateur de particules massif de créer des collisions assez énergiques pour le créer et pour enregistrer les traces de son délabrement. Donné un accélérateur approprié et des détecteurs appropriés, les scientifiques peuvent enregistrer des trillions des particules se heurtant, analysent les données pour des collisions vraisemblablement pour être un boson de Higgs, et exécutent alors l'analyse approfondie pour examiner comment vraisemblablement c'est que l'exposition combinée par résultats un boson de Higgs existe, et que les résultats ne doivent pas simplement chance. Des expériences à essayer de montrer si le boson de Higgs a fait ou n'a pas existé a commencé pendant les années 1980, mais jusqu'au 2000s il pourrait seulement être dit que certains secteurs étaient plausibles, ou être éliminé. En 2008 le grand Collider de Hadron (LHC) a été inauguré, étant l'accélérateur de particules le plus puissant jamais construit. Il a été conçu particulièrement pour cette expérience, et d'autres essais de très-haut-énergie du modèle standard. En 2010 il a commencé son rôle primaire de recherches : pour prouver si le boson de Higgs existe. Fin 2011 deux des expériences du LHC ont indépendamment commencé à suggérer des "signes" d'une détection de boson de Higgs autour de 125 GeV. En juillet 2012 le CERN a annoncé [1] preuves de découverte d'un boson avec une force et d'autres propriétés compatible à ceux prévues dans un boson de Higgs. Davantage de travail est nécessaire pour que les preuves soient considérées concluantes (ou réfuté). Si la particule nouvellement découverte est en effet le boson de Higgs, l'attention se tournera vers considérer si ses caractéristiques assortissent une des versions existantes du modèle standard. Les données de CERN incluent les indices que des bosons ou les particules supplémentaires de la semblable-masse ont pu avoir été découverts aussi bien que, ou au lieu de, le Higgs elle-même. Si un boson différent étaient confirmés, il permettrait et exigerait derrière le développement de nouvelles théories de supplanter le modèle standard actuel. [éditez] la matière d'étude de physiciens de particules d'histoire a fait à partir des particules fondamentales dont les interactions sont atténuées par des particules d'échange connues sous le nom de transporteurs de force. Au début des années 1960 un certain nombre de ces particules avaient été découvertes ou proposées, avec des théories suggérant comment elles se rapportent entre eux ; cependant, même des versions admises telles que la théorie des champs unifié ont été connues pour être inachevées. Une omission était qu'ils ne pourraient pas expliquer les origines de la masse comme propriété de matière. Le théorème de Goldstone, concernant des symétries continues dans quelques théories, a également semblé éliminer beaucoup de solutions évidentes. [15] Le mécanisme de Higgs est un processus par lequel les bosons de vecteur peuvent obtenir la masse de repos [note 2] sans casser explicitement l'invariance de mesure. La proposition pour une symétrie si spontanée cassant le mécanisme à l'origine a été suggérée en 1962 par des terriers Anderson [16] de Philip et développé en plein modèle relativiste, indépendamment et presque simultanément, par trois groupes de physiciens : par François Englert et Robert Brout en août 1964 ; [5] par Peter Higgs en octobre 1964 ; [4] et par Gérald Guralnik, C.R. Hagen, et Tom Kibble (GHK) en novembre 1964. [6] Des propriétés du modèle ont été encore considérées par Guralnik en 1965 [17] et par Higgs en 1966. [18] Les papiers ont prouvé que quand une théorie de mesure est combinée avec un champ supplémentaire qui casse spontanément le groupe de symétrie, les bosons de mesure peuvent uniformément acquérir Massachusetts fini en 1967, Steven Weinberg et Abdus Salam étaient le premier pour appliquer le mécanisme de Higgs à la rupture de la symétrie d'electroweak, et montré comment un mécanisme de Higgs pourrait être incorporé à la théorie d'electroweak de Sheldon Glashow, [19] [20] [21] dans ce qui est devenu le modèle standard de la physique de particules. Les trois papiers écrits en 1964 étaient chacun identifié comme papiers d'étape importante pendant la célébration de l'anniversaire des lettres physiques cinquantième de critique. [22] Leurs six auteurs ont été également attribués J. 2010 J. Sakurai Prize pour la physique théorique de particules pour ce travail. [23] (le conflit d'A également a surgi la même année ; en cas d'un prix Nobel jusqu'à trois scientifiques soyez éligible, avec six auteurs crédités pour les papiers. [24]) deux des trois papiers de PRL (par Higgs et par GHK) ont contenu des équations pour le champ hypothétique qui par la suite deviendrait notoire en tant que le champ de Higgs et son quantum hypothétique, le boson de Higgs. Le papier 1966 suivant de Higgs a montré le mécanisme de délabrement du boson ; seulement un boson massif peut se délabrer et se délabre peut prouver le mécanisme. Dans le papier par Higgs le boson est massif, et dans une phrase fermante Higgs écrit que "une caractéristique essentielle" de la théorie "est la prévision des multiplets inachevés des bosons de grandeur scalaire et de vecteur". Dans le papier par GHK le boson est sans masse et découplé des états massifs. Dans les critiques en date de 2009 et 2011, Guralnik déclare que dans le modèle de GHK le boson est sans masse seulement dans une approximation la plus d'ordre réduit, mais il n'est pas sujet à aucune contrainte et n'acquiert pas la masse aux ordres supérieurs, et n'ajoute pas que le papier de GHK était le seul pour prouver qu'il n'y a aucun boson sans masse de Goldstone dans le modèle et pour donner une analyse complète du mécanisme du Général Higgs. [25] [26] en plus d'expliquer comment la masse est acquise par des bosons de vecteur, le mécanisme de Higgs prévoit également le rapport entre les masses de boson de W et de boson de Z aussi bien que leurs accouplements les uns avec les autres et avec les quarks et les leptons de modèle standard. Plus tard, plusieurs de ces prévisions ont été vérifiées par des mesures précises effectuées au LEP et aux colliders de SLC, de ce fait primordialement la confirmation qu'un certain genre de mécanisme de Higgs a lieu en nature, [27] mais la façon précise par laquelle elle se produit n'a pas été encore découverte. On s'attend à ce que les résultats de rechercher le boson de Higgs fournissent des preuves au sujet de la façon dont ceci est réalisé en nature. [éditez] article principal de propriétés théoriques : Le mécanisme de Higgs le modèle standard prévoit l'existence d'un champ, appelée le champ de Higgs, qui a une amplitude différente de zéro dans son état fondamental ; c.-à-d. une valeur d'attente différente de zéro de vide. L'existence de cette attente différente de zéro de vide casse spontanément la symétrie de mesure d'electroweak qui provoque consécutivement le mécanisme de Higgs. C'est le processus le plus simple capable de donner la masse aux bosons de mesure tout en restant compatible avec des théories de mesure. [citation requise] son quantum serait un boson scalaire, connu sous le nom de boson de Higgs. [28] En d'autres termes le champ de Higgs a été célèbre imaginé par le physicien David Miller comme apparenté à une salle complètement des travailleurs de parti politique écartés même dans toute une salle. [29] [30] une personne anonyme qui traverse la foule facilement serait comme l'interaction entre le champ et un photon sans masse. Le premier ministre britannique, cependant, des promenades autour de la salle assemblée par un essaim des admirateurs et serait plutôt l'interaction pour une particule qui acquiert Massachusetts fini. Dans le modèle standard, le champ de Higgs se compose le neutre de quatre composants, deux ceux et deux champs composants chargés. Tous les deux les composants et chargés des champs neutres sont les bosons de Goldstone, qui agissent en tant que composants longitudinaux de troisième-polarisation de W massif+, Bosons de W, et de Z. Le quantum du composant neutre restant correspond (et est théoriquement réalisé comme) au boson massif de Higgs. [31] Puisque le champ de Higgs est un champ scalaire, le boson de Higgs n'a aucune rotation. Le boson de Higgs est également sa propre antiparticule et est CP-égal, et a la charge zéro électrique et de couleur. [32] Le modèle standard minimal ne prévoit pas la masse du boson de Higgs. [33] Si cette masse est entre 120 et 180 GeV/c2, alors le modèle standard peut être valide aux échelles d'énergie complètement jusqu'à l'échelle de Planck (GeV 1018). [34] Beaucoup de théoriciens s'attendent à ce que la nouvelle physique au delà du modèle standard émerge à la TeV-échelle, basée sur les propriétés insatisfaisantes du modèle standard. [citation requise] l'échelle de masse plus élevée possible permise pour le boson de Higgs (ou une autre symétrie d'electroweak cassant le mécanisme) est 1,4 TeV ; au delà de ce point, le modèle standard devient contradictoire sans un tel mécanisme, parce que l'unitarity est violé dans certains procédés de dispersion. [citation requise] dans la théorie, la masse du boson de Higgs peut être estimée indirectement. Dans le modèle standard, le boson de Higgs a un certain nombre d'effets indirects ; spécialement, Higgs fait une boucle le résultat dans des corrections minuscules aux masses des bosons de W et de Z. Des mesures de précision des paramètres d'electroweak, tels que la constante de Fermi et les masses des bosons de W/Z, peuvent être employées pour contraindre la masse du Higgs. À partir de juillet 2011, les mesures d'electroweak de précision nous indiquent que la masse du boson de Higgs est inférieure à environ 161 GeV/c2 au niveau de confiance de 95% (CL). Cette limite supérieure grimpe jusqu'à 185 GeV/c2 en incluant le LEP-2 dirigent la limite inférieure de recherche de 114,4 GeV/c2. [27] Ces contraintes indirectes se fondent sur l'hypothèse que le modèle standard est correct. Il peut encore être possible de découvrir un boson de Higgs au-dessus de 185 GeV/c2 s'il est accompagné d'autres particules au delà de ceux prévues par le modèle standard. [citation requise] le modèle standard minimal comme décrit ci-dessus contient seulement un doublet complexe de Higgs de spin isotopique ; cependant, il est également possible d'avoir un secteur prolongé de Higgs avec les doublets ou les triplets supplémentaires. Le secteur non minimal de Higgs favorisé par théorie sont les modèles de deux-Higgs-doublet (2HDM), qui prévoient l'existence d'un quintette des particules scalaires : deux bosons neutres CP-égaux h0 et H0 de Higgs, un boson neutre CP-impair A0 de Higgs, et deux ont chargé des particules H± de Higgs. La méthode principale pour distinguer différentes variations des modèles 2HDM et du SM minimal implique leur accouplement et les rapports de embranchement du Higgs se délabre. Le soi-disant Type-Je modèle a un doublet de Higgs coupler à travers les quarks, alors que le deuxième doublet ne couple pas aux quarks. Ce modèle a deux limites intéressantes, dans lesquelles le Higgs le plus léger ne couple pas aux fermions (fermiophobic) ou aux bosons de mesure (mesure-phobiques). Dans le 2HDM du Type-II, un -type quarks de couples de doublet de Higgs seulement, tandis que l'autre seulement vers le bas-type quarks de couples. Beaucoup de prolongements au modèle standard, y compris le supersymmetry (SUSY), contiennent souvent un secteur prolongé de Higgs. Beaucoup de modèles supersymmetric prévoient que le boson de Higgs le plus léger aura une masse seulement légèrement au-dessus des limites expérimentales actuelles, à environ 120 GeV/c2 ou moins. [citation requise] le modèle standard Supersymmetric minimal fortement recherché (MSSM) appartient à la classe des modèles avec un Type-II secteur de deux-Higgs-doublet et pourrait être éliminé par l'observation d'un Higgs appartenant à un Type-Je 2HDM. [éditez] les mécanismes alternatifs pour la symétrie d'electroweak cassant l'article principal : On a proposé on a proposé le modèle de Higgsless au cours des ans depuis que le champ de Higgs et le boson, plusieurs modèles alternatifs par lesquels le mécanisme de Higgs pourrait être réalisé. Le boson de Higgs existe dans certains, mais pas tous, théories. Par exemple, on ne s'attend pas à ce qu'il existe dans le modèle standard et les prolongements tels que le modèle standard Supersymmetric minimal pourtant existe dans les modèles alternatifs tels que le Technicolor. Des modèles qui n'incluent pas un champ de Higgs ou un boson de Higgs sont connus comme Higgsless modèle. Dans ces modèles, dynamique fortement de interaction plutôt qu'un produit supplémentaire de champ (de Higgs) la valeur d'attente différente de zéro de vide qui casse la symétrie d'electroweak. Une liste partielle de ces mécanismes alternatifs sont : Technicolor, [35] une classe des modèles qui essaye d'imiter la dynamique de la grande force comme manière de casser la symétrie d'electroweak. Modèles dimensionnels supplémentaires de Higgsless où le rôle du champ de Higgs est joué par le cinquième composant du gisement de mesure. [36] Modèles d'Abbott-Farhi bosons de vecteur composé de W et de Z. [37] La théorie condensat de quark supérieur dans laquelle un champ scalaire fondamental de Higgs est remplacé par un champ composé a composé de quark supérieur et de son antiquark. Le modèle de tresse des particules de modèle standard par Sundance Bilson-Thompson, compatible avec la gravité de quantum de boucle et les théories semblables. [38] Un but des expériences de LHC et de Tevatron est de distinguer ces modèles et de déterminer si le boson de Higgs existe ou pas. [éditez] la recherche expérimentale comme d'autres particules massives (par exemple le quark supérieur et des bosons de W et de Z), bosons de Higgs se délabrent à d'autres particules presque immédiatement, longtemps avant qu'ils puissent être observés directement. Cependant, le modèle standard prévoit avec précision les modes possibles du délabrement et de leurs probabilités. Ceci permet la création et le délabrement d'un boson de Higgs à montrer par l'examen soigneux des produits de délabrement des collisions. La recherche expérimentale a donc débuté pendant les années 1980 avec l'ouverture des accélérateurs de particules suffisamment puissants pour fournir des preuves liées au boson de Higgs. Puisqu'on s'est attendu à ce que le boson de Higgs soit très massif et difficile de détecter, et s'il existait, il pourrait avoir n'importe quelle masse dans un éventail très, un certain nombre d'équipements très avancés ont été par la suite exigés pour la recherche. Ceux-ci ont inclus leur délabrement, si possible), et traitement et l'analyse très puissants l'accélérateur de particules et les détecteurs (afin de créer des bosons de Higgs et détecter des immenses quantités de données, [39] exigeant les calculateurs mondiaux très grands. Finalement plus de 300 trillion (de 3 x de 1014) collisions de Proton-Proton au LHC ont été analysés en confirmant la découverte des particules. [39] Examen inclus par techniques expérimentales d'un éventail des masses possibles (souvent citées dans GeV) afin de rétrécir graduellement vers le bas le secteur de recherche et éliminer les masses possibles où le Higgs était peu probable, l'analyse statistique, et l'opération des expériences multiples et des équipes afin de voir si de tous les résultats étaient d'accord. [éditez] l'exclusion des gammes possibles avant l'an 2000, données recueillies au grand Collider d'Électron-Positron (LEP) au CERN avait permis à une limite inférieure expérimentale d'être placée pour la masse du boson de Higgs de modèle standard de 114,4 GeV/c2 au niveau de confiance de 95% (CL). La même expérience a produit un nombre restreint d'événements qui pourraient être comme le résultat les bosons interprétés de Higgs avec une masse juste au-dessus de cette coupe -autour de 115 GeV-mais le nombre d'événements était insuffisant pour tirer des conclusions définies. [40] Le LEP était en 2000 arrêté dû à la construction de son successeur, le grand Collider de Hadron (LHC). Cette approche du rétrécissement en bas de et d'exclure les gammes possibles a continué dans le cadre des programmes de Tevatron et de LHC. [éditez] opération de Tevatron et de grand Collider de Hadron la pleine au LHC a été retardée pendant 14 mois de ses essais réussis initiaux, le 10 septembre 2008, jusqu'à mi-novembre 2009, [41] [42] suivant un aimant éteignent l'événement pendant neuf jours après ses essais inauguraux qui ont endommagé plus de 50 magnets supraconducteurs et ont souillé le système de vide. [43] L'extinction a été tracée à une connexion électrique défectueuse et les réparations ont pris plusieurs mois ; [44] [45] la détection de défaut électrique et les systèmes de éteindre-manipulation de rapid ont été également améliorés. Chez le Fermilab Tevatron, il y avait également des expériences actuelles recherchant le boson de Higgs. À partir de juillet 2010, les données combinées des expériences de CDF et de DØ chez le Tevatron étaient suffisantes pour exclure le boson de Higgs dans la gamme 158-175 GeV/c2 au CL de 95%. [46] [47] résultats préliminaires ont à partir de juillet 2011 prolongé la région exclue à la gamme 156-177 GeV/c2 au CL de 95%. [48] La collecte de données et l'analyse à la recherche de Higgs ont intensifié depuis le 30 mars 2010 quand le LHC a commencé à fonctionner à 3,5 TeV. [49] Les résultats de préliminaire des expériences d'ATLAS et de CMS au LHC à partir de juillet 2011 ont exclu un boson de Higgs de modèle standard dans la gamme de masse 155-190 GeV/c2 [50] et 149-206 GeV/c2, [51] respectivement, au CL de 95%. Tous les intervalles de confiance ci-dessus ont été dérivés suivre la méthode de CLs. À partir de décembre 2011 la recherche s'était rétrécie à la région approximative 115-130 GeV, avec un foyer spécifique autour de 125 GeV, où les expériences d'ATLAS et de CMS avaient indépendamment rapporté un excès des événements, [52] [53] signifiant que plus fortement le nombre que prévu de formes de particules compatibles avec le délabrement d'un boson de Higgs ont été détectés dans cette gamme d'énergie. Les données étaient insuffisantes pour montrer si ces excès étaient dus aux fluctuations d'arrière - plan (c.-à-d. occasion aléatoire ou autre des causes), et son importance statistique n'était pas assez grande pour tirer des conclusions pourtant ou même formellement au compte comme "observation", mais le fait que deux expériences indépendantes ont eu les deux excès montrés à environ la même masse a mené à l'excitation considérable dans la communauté de physique de particules. [54] Le 22 décembre 2011, la collaboration de DØ a également rapporté des limitations sur le boson de Higgs dans le modèle standard Supersymmetric minimal, une extension au modèle standard. les collisions du Proton-antiproton (pp) avec de l'énergie au centre de la masse de TeV 1,96 leur avaient permises de fixer une limite supérieure pour la production de boson de Higgs dans MSSM s'étendant de 90 à 300 GeV, et excluant le tanβ > 20-30 pour les masses du boson de Higgs en-dessous de 180 GeV (le tanβ est le rapport des deux valeurs d'attente de vide de doublet de Higgs). [55] Fin décembre 2011, on donc s'est largement attendu à ce que le LHC fournisse des données suffisantes à exclut ou confirme l'existence du boson de Higgs de modèle standard d'ici fin 2012, quand leurs données 2012 de collision (aux énergies de 8 TeV) avaient été examinées. [56] Les mises à jour des deux équipes de LHC ont continué pendant la première partie de 2012, avec les données expérimentales en décembre 2011 en grande partie étant confirmées et élaborées plus loin. [57] [58] [59] mises à jour étaient également fournies par l'équipe analysant les données finales du Tevatron. [60] Toute la ces derniers continus pour accentuer et rétrécir vers le bas la région de 125 GeV en tant que représentation des caractéristiques intéressantes. Le 2 juillet 2012, la collaboration d'ATLAS a édité des analyses supplémentaires de leurs 2011 données, à l'exclusion des gammes de la masse de boson de 111,4 GeV à 116,6 GeV, à 119,4 GeV à 122,1 GeV, et à 129,2 GeV à 541 GeV. Elles ont observé un excès des événements correspondant aux hypothèses de la masse de boson de Higgs autour de 126 GeV à une importance locale du sigma 2,9. [61] À la même date, les collaborations de DØ et de CDF ont annoncé une analyse approfondie qui a augmenté leur confiance. L'importance des excès aux énergies entre 115-140 GeV a été maintenant mesurée en tant que 2,9 écarts type, correspondant à un 1 dans la probabilité 550 d'être due à une fluctuation statistique. Cependant, ceci faisait défaut toujours à la confiance du sigma 5, donc les résultats des expériences de LHC étaient nécessaires pour établir une découverte. Ils ont exclu les chaînes de masse de Higgs à 100-103 et à 147-180 GeV. [62] [63] [éditez] la découverte du nouveau CERN de boson le 22 juin 2012 a annoncé un séminaire prochain couvrant des résultats expérimentaux pour 2012, [65] [66] et peu après les rumeurs ont commencé à s'étendre dans les médias que ceci inclurait un faire-part important, mais il était peu clair si ce serait un signal plus fort ou une découverte formelle. [67] [68] le 4 juillet 2012 le CMS a annoncé la découverte d'un boson précédemment inconnu avec le ± 0,6 GeV/c2 [2] de la masse 125,3 [64] et de l'ATLAS d'un boson avec la masse 126,5 GeV/c2. [3] [69] utilisant l'analyse combinée de deux types d'interaction (connus sous le nom de "canaux "), les deux expériences ont atteint une importance locale du sigma 5 - ou de moins qu'un 1 dans un million de possibilité d'erreur. Quand des canaux supplémentaires ont été pris en considération, l'importance de CMS était le sigma 4,9. [2] Les deux équipes avaient été travail "aveuglées" entre eux pendant quelque temps [quand ?], signifiant elles n'ont pas discuté leurs résultats les uns avec les autres, fournissant la certitude supplémentaire que la conclusion commune était validation véritable d'une particule. [39] Ce niveau des preuves, confirmé indépendamment par deux équipes et expériences distinctes, atteint le niveau formel de la preuve exigé d'annoncer une découverte confirmée. Le CERN ont été prudent, et indiqué seulement que la nouvelle particule est "compatible" au boson de Higgs, mais les scientifiques ne l'ont pas franchement identifié en tant qu'étant le boson de Higgs, en attendant davantage de collecte de données et d'analyse. [1] Ce faire-part signifie que l'exposition d'observations le boson nouvellement découvert pourrait être un boson de Higgs, et elle est largement pensée par des scientifiques pour être très pour être un boson de Higgs, mais davantage d'étude de cette particule, maintenant que son existence est prouvée, sera encore requise pour placer au-delà doutent de la question si la particule en fait est confirmée comme boson de Higgs.