Para peneliti telah menemukan jenis baru kerabat Higgs di tempat-tempat yang paling sulit

Menemukan fisika baru terkadang membutuhkan tingkat energi yang gila. Mesin besar. Peralatan mewah. Berjam-jam menyaring paket data.

Dan terkadang, kombinasi bahan yang tepat dapat membuka portal ke dunia tak terlihat di area yang lebih dari sekadar meja.

Ambil kerabat jenis baru ini untuk Higgs boson, Misalnya. Ditemukan tertidur pada suhu kamar oleh sepotong kristal telurium berlapis. Tidak seperti sepupunya yang terkenal, tidak perlu bertahun-tahun menghancurkan molekul untuk menemukannya. Hanya penggunaan beberapa laser yang cerdas dan trik untuk menghilangkan sifat kuantum foton.

“Tidak setiap hari Anda menemukan partikel baru di atas meja,” Mengatakan Kenneth Birch, seorang fisikawan di Boston College dan salah satu penulis utama studi ini mengumumkan penemuan partikel tersebut.

Borsch dan rekan mengamati apa yang dikenal sebagai mode Higgs aksial, osilasi kuantum yang secara teknis dapat dianggap sebagai jenis partikel baru.

Seperti banyak penemuan dalam fisika kuantum, mengamati perilaku kuantum teoretis dalam tindakan membawa kita lebih dekat untuk menemukan celah potensial di Bentuk standar Ini bahkan membantu kami fokus untuk memecahkan beberapa teka-teki besar yang tersisa.

“Deteksi aksial Higgs telah diprediksi dalam fisika partikel energi tinggi untuk menjelaskan materi gelap” Mengatakan Porsche.

“Namun, itu tidak pernah diperhatikan. Penampilannya dalam sistem materi terkondensasi cukup mengejutkan dan menandakan penemuan keadaan simetri yang baru, rusak, dan tak terduga.”

Sudah 10 tahun sejak Higgs boson telah ditentukan secara resmi Di tengah pembantaian tumbukan partikel oleh para peneliti CERN. Ini tidak hanya mengakhiri pencarian partikel, tetapi juga menyegel kotak terakhir dalam Model Standar – taman partikel fundamental yang membentuk pelengkap alam dari batu bata dan mortar.

dengan Lapangan HiggsKami menemukan, akhirnya, konfirmasi pemahaman kami tentang bagaimana komponen model mendapatkan massa selama istirahat. Itu adalah kemenangan besar bagi fisika, yang masih kami gunakan untuk memahami mekanika internal materi.

Sementara setiap partikel Higgs ada hanya untuk sepersekian detik, itu adalah partikel dalam arti sebenarnya dari kata tersebut, dan sebenarnya secara singkat berkedip sebagai eksitasi diskrit dalam medan kuantum.

Namun, ada keadaan lain di mana partikel dapat memberikan massa. Sebuah terobosan dalam perilaku kolektif aliran elektron yang disebut gelombang kerapatan muatan, misalnya, akan berhasil.

Versi “Monster Frankenstein” dari Higgs, disebut A Modus Higgsitu juga dapat hadir dengan ciri-ciri yang tidak terlihat pada sepupunya yang kurang merata, seperti tingkat momentum sudut (atau putaran) yang terbatas.

Higgs progresif 1 atau mode pivot tidak hanya melakukan fungsi yang sama seperti Higgs boson Dalam kondisi yang sangat spesifik, itu (dan kuasipartikel Suka) dapat memberikan alasan menarik untuk mempelajari massa misterius materi gelap.

Sebagai partikel kuasi, posisi pivot Higgs hanya dapat dilihat sebagai muncul dari perilaku kolektif penonton. Menemukannya membutuhkan mengetahui tanda tangannya dalam gelombang gelombang kuantum dan kemudian menemukan cara untuk mengeluarkannya dari kekacauan.

Dengan mengirimkan berkas cahaya yang koheren sempurna dari dua jenis laser melalui bahan-bahan ini dan kemudian mengamati pola tanda dalam keselarasannya, Borsch dan timnya mendeteksi gema mode aksial Higgs di lapisan tritelorida tanah jarang.

“Berbeda dengan kondisi ekstrem yang biasanya diperlukan untuk mengamati partikel baru, ini dilakukan pada suhu kamar dalam eksperimen meja di mana kami mencapai kontrol mode kuantitatif hanya dengan mengubah polarisasi cahaya,” Mengatakan Porsche.

Mungkin ada banyak partikel lain yang muncul dari belitan bagian tubuh yang membentuk bahan kuantum eksotis. Memiliki cara untuk melihat bayangannya dengan mudah dalam sinar laser dapat mengungkapkan sejumlah besar fisika baru.

Penelitian ini dipublikasikan di sifat pemarah.