أحدث الأبحاث

أجسام متوقعة قد تنجح في المواءمة بين هيجز والنموذج القياسي

Published online 25 سبتمبر 2013

زييا ميرالي

منذ ظهور الدلائل التي كشفت عن بوزون هيجز في مصادم الهادرون الكبير في العام الماضي، ظهرت صعوبات في المواءمة بين بعض خصائصه والتوقعات الخاصة بالنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات.

الآن، أظهر العلماء في مركز الفيزياء النظرية بمدينة زويل للعلوم والتكنولوجيا في مصر، منهم شعبان خليل، الذي كان أحد أعضاء فريق مصادم الهادرون الكبير، أن نسخة معدّلة من النموذج القياسي قد تتمكن من تفسير هذه الانحرافات، ونشروا عملهم في مجلّة الفيزياء النووية بـ Nuclear Physics B.

هناك حاجة لوجود بوزون هيجز؛ لتفسير كيفية حصول الجسيمات الأولية الأخرى على كتلتها. يعرف علماء فيزياء الجسيمات أن هيجز يمكن أن يتفكك إلى مجموعة متنوعة من جسيمات مختلفة، فقد يتفكك -على سبيل المثال- لينتج نوعين من الفوتونات. وعن طريق النظر إلى منتجات التفكك هذه، تمكّن علماء الفيزياء من تأكيد أن تشكّل هيجز تمّ في فترة تصادمات الجسيمات عالية الطاقة في مصادم الهادرون الكبير. ولكنهم اكتشفوا أيضا أن هيجز يتفكك إلى فوتونين بمعدل 1.5 مرة أكثر من توقّع النموذج القياسي.

لتفسير هذا التفاوت، قام عالما فيزياء الجسيمات، خليل وصافيناز سالم، ببحث توقعات امتداد النموذج القياسي الذي يطلق عليه اسم "SU(5) model with 45H-plet"(المراجع ،). ويُظهِر تحليلهم أن هذا النموذج يحتوي على جسيمات جديدة تسمى: "السُّلَّميَّة الثُّمانيَّة"، الأمر الذي يؤثر على معدل تفكّك هيجز إلى فوتونين.

يقول خليل: "تلعب هذه الجسيمات دورا حاسما في تفكيك بوزون هيجز،" ثم يتابع: "وهكذا يمكن للمرء أن يعتمد على النتائج الجديدة".

كما يتوقع النموذج أيضا وجود أربعة جسيمات تشبه جسيمات هيجز ولكنها أثقل وزنا. الباحثون في مصادم الهادرون الكبير بصدد البحث الآن عن دليل عن وجود جسيمات خارج هيجز، قد تتمكن بنهاية المطاف من إثبات الفرضية.

doi:10.1038/nmiddleeast.2013.163


  1. Khalil, S. & Salem, S., Nuclear Physics B, in press (2013). doi:10.1016/j.nuclphysb.2013.08.016
  2. Georgi, H. & Glashow, S., Physical Review Letters 32: 438 (1974).
  3. Georgi, H. & Jarlskog, C., Phys. Lett. B 86, 297 (1979).