ثمانية تصادمات كشفت عملية جديدة سريع

الأصل: "Evidence of $$ZZ\gamma$$ production with the ATLAS detector"
· ATLAS Collaboration
arXiv:2602.17165 · 2026-02-19 · CC BY 4.0 · 1 دقيقة
لأول مرة، رصد الفيزيائيون ولادة بوزونين Z وفوتون في تصادم واحد.

في كاشف أطلس (ATLAS) بمصادم الهادرونات الكبير، تتصادم البروتونات مليارات المرات في الثانية. ومن بين هذا التدفق، التقط الفيزيائيون ثمانية أحداث نشأت فيها بعد الاصطدام بوزونات Z اثنان وفوتون واحد. بوزون Z هو ناقل ثقيل للتفاعل الضعيف، يعيش أقل من جزء من مليار من الثانية ويتحلل إلى زوج من الجسيمات المشحونة. في هذه الحالة، تحلل كل بوزون Z إلى إلكترون أو ميوون، بينما بقي الفوتون في الكاشف ككتلة طاقة منفصلة.

لعزل هذه الأحداث النادرة، اختار الفيزيائيون التصادمات التي تترك بعد تحلل بوزونات Z أربعة جسيمات مشحونة (إلكترونات أو ميوونات) وفوتونًا واحدًا. هذه المجموعة تشبه أربعة آثار شظايا وومضة ضوء واحدة. على مدى أربع سنوات من تشغيل المصادم من 2015 إلى 2018، لم يُسجل سوى ثمانية مشاهد من هذا القبيل. الخلفية الناتجة عن عمليات أخرى قد تحاكي أثرًا مشابهًا قُدرت بأقل من حدث واحد. هذا يعني أن الإشارة حقيقية.

احتمال هذه العملية ضئيل للغاية: للحصول على ثمانية أحداث، تطلب الأمر 140 فيمتوبارن معكوسًا من البيانات — أي ما يعادل حوالي 10 ملايين مليار تصادم بروتوني.

التردد المقاس لولادة بوزونين Z وفوتون طابق الحسابات وفق النموذج القياسي — النظرية الأكثر دقة للجسيمات الأولية. تطابق الرقم مع الحساب يعزز الثقة في النموذج. لكن في مثل هذه العمليات النادرة قد تظهر انحرافات إذا وُجدت جسيمات أو قوى جديدة. لا توجد انحرافات حتى الآن، لكن الفيزيائيين أصبح لديهم الآن أداة لمواصلة البحث عنها.

يولد بوزونا Z وفوتون في المتوسط مرة واحدة كل 7 تريليونات تصادم بروتوني — وهذا مثل العثور على حبة رمل مميزة على شاطئ طوله عدة كيلومترات.

العلماء
Emmy NoetherAlbert EinsteinHans BetheLise MeitnerMargaret BurbidgeWolfgang Pauli
المفاهيم
تجربة أطلس تعاون CMS كاشف سي إم إس ليزر z كاشف أليس تصادم البروتونات طاقة التصادم بوزون z زوج إلكترون-بوزيترون توليد زوج فوتونات مصادم الهادرونات الكبير