CERN: Ενδείξεις για μία από τις σπανιότερες διασπάσεις του Higgs – Μόλις 1 στις 10.000

Η συνεργασία ATLAS στο CERN ανακοίνωσε ένα σημαντικό νέο αποτέλεσμα για το μποζόνιο Higgs: βρήκε ενδείξεις για μία από τις σπανιότερες διασπάσεις του σωματιδίου, μια διαδικασία που συμβαίνει περίπου μία φορά στις 10.000 διασπάσεις.

Η συγκεκριμένη οδός είναι η H→γ*γ→ℓℓγ. Με απλά λόγια, το Higgs διασπάται σε ένα πραγματικό φωτόνιο και ένα «εικονικό» φωτόνιο, το οποίο υπάρχει για απειροελάχιστο χρόνο και μετατρέπεται αμέσως σε ένα ζεύγος λεπτονίων — ηλεκτρονίων ή μιονίων.

Γιατί έχει σημασία

Οι σπάνιες διασπάσεις είναι ιδιαίτερα πολύτιμες για τους φυσικούς επειδή δίνουν τη δυνατότητα να ελεγχθεί το Καθιερωμένο Πρότυπο σε πολύ λεπτές λεπτομέρειες. Εκεί ακριβώς θα μπορούσαν να εμφανιστούν μικρές αποκλίσεις που να δείχνουν προς κάποια «νέα φυσική» πέρα από τις σημερινές θεωρίες.

Το νέο αποτέλεσμα δεν σημαίνει ότι ανακαλύφθηκε νέο σωματίδιο ή ότι ανατράπηκε το Καθιερωμένο Πρότυπο. Σημαίνει ότι το ATLAS βλέπει πλέον ένα δύσκολο και εξαιρετικά σπάνιο σήμα με πρωτοφανή ευαισθησία.

Το «εικονικό φωτόνιο»

Σε αντίθεση με ένα συνηθισμένο φωτόνιο, το οποίο είναι σταθερό και χωρίς μάζα, το εικονικό φωτόνιο της συγκεκριμένης διαδικασίας υπάρχει μόνο στιγμιαία, έχει μη μηδενική ενεργειακή-μαζική κατάσταση και διασπάται αμέσως σε δύο λεπτόνια.

Ακριβώς επειδή η διαδικασία αυτή περνά μέσα από κβαντικές αλληλεπιδράσεις και εικονικά σωματίδια, είναι ιδιαίτερα ευαίσθητη σε μικρές αποκλίσεις από τις προβλέψεις της θεωρίας.

Πώς το εντόπισαν

Οι ερευνητές συνδύασαν δεδομένα από ολόκληρο το Run-2 του LHC, δηλαδή την περίοδο 2015–2018, με τα πρώτα τρία χρόνια του Run-3, από το 2022 έως το 2024.

Έψαξαν για γεγονότα όπου εμφανίζεται ένα φωτόνιο μαζί με δύο πολύ κοντινά λεπτόνια χαμηλής μάζας. Το δύσκολο σημείο ήταν κυρίως τα ζεύγη ηλεκτρονίων που βρίσκονται τόσο κοντά μεταξύ τους ώστε τα σήματά τους σχεδόν συγχωνεύονται.

Για να ξεπεράσουν αυτό το πρόβλημα, οι φυσικοί ανέπτυξαν ειδικό εργαλείο μηχανικής μάθησης βασισμένο σε boosted decision trees, μαζί με νέες τεχνικές βαθμονόμησης και αναγνώρισης.

Στα 3,4 sigma – ισχυρή ένδειξη, όχι ακόμη «ανακάλυψη»

Το σήμα εμφανίστηκε κοντά στη γνωστή μάζα του Higgs, περίπου στα 125 GeV, και συμφωνεί σε μεγάλο βαθμό με τις προβλέψεις του Καθιερωμένου Προτύπου.

Η στατιστική σημαντικότητα έφτασε τις 3,4 τυπικές αποκλίσεις (sigma). Αυτό είναι αρκετό για να μιλάμε για «ένδειξη», αλλά όχι για επίσημη ανακάλυψη, καθώς στη σωματιδιακή φυσική το καθιερωμένο όριο είναι τα 5 sigma.

Τι περιμένουν από το High-Luminosity LHC

Το επόμενο μεγάλο βήμα θα έρθει με το High-Luminosity LHC, όταν ο επιταχυντής θα συλλέγει πολύ περισσότερες συγκρούσεις και άρα πολύ περισσότερα τέτοια σπάνια γεγονότα.

Αυτό θα επιτρέψει στους ερευνητές να μετρήσουν τη διάσπαση με μεγαλύτερη ακρίβεια και να ελέγξουν εάν η συμπεριφορά της ταιριάζει απόλυτα με το Καθιερωμένο Πρότυπο ή αν κρύβει κάποια μικρή απόκλιση.

Το ουσιαστικό νέο είναι ότι οι φυσικοί έχουν πλέον πρόσβαση σε μια από τις πιο δυσδιάκριτες συμπεριφορές του Higgs — ένα κανάλι που πριν λίγα χρόνια ήταν σχεδόν απρόσιτο πειραματικά.

Πηγές: ATLAS Collaboration / CERN, 14 Σεπτεμβρίου 2026· Bankingnews, 19 Σεπτεμβρίου 2026.