In deze illustratie botsen twee protonen tegen enorme krachten, waardoor het Higgs-deeltje ontstaat, dat onmiddellijk vergaat met de afgifte van twee tau-deeltjes. De rest van de energie van de botsing loopt uit in de vorm van twee stralen. De grootte van de hoek tussen deze stralen helpt bepalen of het Higgs-deeltje zich heeft gevormd. Dit wordt meestal beoordeeld aan de hand van zijn deelname aan een verandering in de ladingsverhouding, wat suggereert dat de aard van de interactie tussen een deeltje en zijn tegengesteld geladen antideeltje anders is.
Tegenwoordig groeit de opwinding rond het tweede triënnium van de Large Andron Collider. Natuurkundigen plannen actief experimenten die mogelijk worden nadat een deeltjesversneller deeltjes begint samen te duwen met recordenergie. Naar verwachting zal dit in 2015 gebeuren.
Een van deze experimenten werd veel besproken in een nieuw artikel in het tijdschrift "Physical Review D". Het doel is om de vraag te beantwoorden: waarom heerst materie in het universum, en niet antimaterie. En dit is een van de meest dringende mysteries van de moderne natuurkunde.
Wat zal het onderwerp van studie zijn? Waarschijnlijk zullen ze het beruchte Higgs-deeltje zijn, waarop misschien een deel van de verantwoordelijkheid voor de asymmetrie van materie en antimaterie in ons universum ligt. Toen het heelal tijdens de oerknal ontstond, wat ongeveer 13,75 miljard jaar geleden gebeurde, had het aantal gevormde deeltjes materie en antimaterie ongeveer gelijk moeten zijn. En zoals je weet, komt tijdens de ontmoeting van materie en antimaterie van volledige vernietiging. Vandaar de conclusie: als het aantal gevormde deeltjes gelijk was, dan had noch materie, noch antimaterie in het heelal moeten zijn gebleven. In plaats daarvan zou het universum een energiekweek blijven waar zich noch materie noch antimaterie kan vormen.
Maar zoals we om ons heen zien, zijn overal kleine deeltjes antimaterie te vinden. Hoewel Veselennaya bijna helemaal gevuld is met donkere materie. Vandaar de vraag: waarmee is de overheersing van materie verbonden?
Sinds de ontdekking van het Higgs-deeltje hebben natuurkundigen de kenmerken ervan bestudeerd in de Large andron Collider. Wanneer een deeltjesversneller protonen in zijn detectoren duwt, worden verschillende afzonderlijke Higgs-bosonen gecreëerd. Maar ze kunnen niet lang geïsoleerd leven. Ze vallen snel uiteen en ze desintegreren in andere subatomaire deeltjes en energie.
Het Higgs-deeltje zelf kan niet direct in de Large Hadron Collider worden gezien. De aanwezigheid ervan kan alleen worden beoordeeld aan de hand van resterende Higgs-vervaldeeltjes.
Na miljarden en miljarden botsingen werd uiteindelijk een redelijk sterk signaal geregistreerd, op basis waarvan wetenschappers in 2012 plechtig de historische ontdekking van het Higgs-deeltje konden aankondigen. Dit was niet alleen belangrijk omdat de observaties het bestaan van het boson bevestigden (dat werd al in de jaren zestig verondersteld), maar omdat het boson een deel van het standaard Higgs-model met theoretische energie verklaarde. Hoewel het Higgs-gebied nauw verbonden is met materie, en natuurkundigen proberen te achterhalen of Higgs een belangrijke factor kan zijn in de onevenwichtigheid van materie en antimaterie. Speciale aandacht wordt besteed aan een fenomeen dat bekend staat als een overtreding van de laadverhouding.
Het zoeken naar schending van de invariantie van de bitverhouding in de Large Hadron Collider gaat gepaard met grote moeilijkheden. Matt Dolan, een onderzoeker bij de SLAC-divisie van het National Accelerator Laboratory of Energy aan Stanford University, Californië, heeft deze verklaring afgelegd. "We beginnen nu pas de eigenschappen van het Higgs-deeltje waar te nemen. Daarom moet elk experiment zorgvuldig worden ontworpen. Alleen op deze manier zullen we ons begrip van hoe Higgs zich in verschillende omstandigheden gedraagt verbeteren. "
