Уша Маллик и ее команда помогли построить субдетектор на Большом адронном коллайдере, самом большом и мощном ускорителе частиц в мире, расположенном в Швейцарии. Они проводят эксперименты на субдетекторе для поиска пары нижних кварков — субатомных частиц инь-янь, которые должны образовываться примерно в 60 процентах случаев распада бозона Хиггса.Свидетельства существования этих нижних кварков подтвердили бы существование бозона Хиггса, иногда называемого «частицей Бога». Кажущееся открытие Хиггса в 2012 году, похоже, поддерживает Стандартную модель, преобладающую в физике теорию о том, как работают законы, управляющие Вселенной.
Но после этой находки возникла загвоздка: нижние кварки, которые, как ожидается, возникнут в результате распада бозона Хиггса, еще предстоит увидеть, и ученым нужно, чтобы это произошло, чтобы точно знать, что Хиггс на самом деле существует.«Пока мы не уверены, является ли это Стандартной моделью Хиггса или самозванцем, смешанным с другим видом Хиггса, мы отчаянно пытаемся узнать, что находится за пределами Стандартной модели. Хиггс — это наше окно за пределами Стандартной модели», — говорит Маллик.
Тем не менее, квест остается сложным: бозон Хиггса создается примерно раз в 10 триллионов попыток. Более того, бозоны Хиггса распадаются на другие частицы почти сразу после их образования, что делает обнаружение и определение их распадающихся компонентов, таких как нижние кварки, еще более сложной задачей.
Маллик и ее команда надеются наблюдать за нижними кварками, следя за беспорядком после столкновения, который возникает в результате распада Хиггса или других новых тяжелых частиц, подобных ему.«По сути, это идентификация — ковырять иголку в стоге сена, не обманывая себя чем-то еще», — говорит Маллик, который провел последний учебный год в ATLAS, одном из четырех детекторов частиц на Большом адронном коллайдере. «Это вызов».Маллик, три постдокторанта, аспирант и инженер-программист из UI были в ATLAS, анализируя объемные данные, полученные в результате столкновений. Их работа финансируется в рамках программы по физике высоких энергий, входящей в Управление науки Министерства энергетики США.
Аниндья Гош, студентка первого курса UI из Индии, присоединилась к группе Маллик в 2015 году после того, как за год до этого услышала ее выступление в Индийском технологическом институте в Мадрасе, Индия. Гош работал над экспериментами ATLAS большую часть прошлого лета.
Он называет это «фантастическим местом», где сотни ученых, студентов и учителей объединились в одном поиске.«Это действительно прекрасная возможность для нового студента, такого как я, поучиться у экспертов», — говорит Гош.Попытка понять основы вселенной — и человеческого существования — всегда очаровывала Маллика.«Меня это всегда интересовало», — говорит она. «Как мы возникли?
Что привело к нашей вселенной? Это фундаментальный вопрос во многих формах».