Podľa „čerstvo vylisovaných“ pozemkov z posledných údajov získaných dvoma experimentmi s fyzikou častíc, vedci z Veľkého Hadrona Collidera v CERN, Európskom stredisku pre jadrový výskum, v utorok uviedli, že zaznamenali „tantalizujúce náznaky“ nepolapiteľnej subatomárnej častice, ktorá je známa ako Higgsov boson, ale nemôže presvedčivo povedať, že existuje ... zatiaľ. Predpovedajú však, že kolízne jazdy v roku 2012 by mali priniesť dostatok údajov na stanovenie.
„Samotná skutočnosť, že sme schopní ukázať výsledky veľmi sofistikovanej analýzy iba mesiac po zaznamenaní posledného použitého množstva údajov, je veľmi upokojujúca,“ Dr. Greg Landsberg, koordinátor fyziky pre kompaktný solárny lúč (CMS) detektor na LHC povedal časopisu Space Magazine. „Hovorí vám, aký rýchly je čas na obrat. Toto je v histórii fyziky častíc bezprecedentné, s takými rozsiahlymi a zložitými experimentmi, ktoré produkujú toľko údajov, a je to veľmi vzrušujúce. ““
Hlavným záverom vyše 6 000 vedcov v kombinovaných tímoch z CMS a detektorov častíc ATLAS je zatiaľ to, že boli schopní obmedziť hmotnostný rozsah bozónu štandardného modelu Higgsov - ak existuje - byť v rozmedzí 116- 130 GeV experimentom ATLAS a 115-127 GeV pomocou CMS.
Štandardný model je teória, ktorá vysvetľuje vzájomné pôsobenie subatomárnych častíc - čo popisuje bežnú hmotu, z ktorej je vesmír vyrobený - a celkovo funguje veľmi dobre. Nevysvetľuje však, prečo majú niektoré častice hmotu a iné nie, a neopisuje ani 96% vesmíru, ktorý je neviditeľný.
V roku 1964 fyzik Peter Higgs a jeho kolegovia navrhli existenciu tajomného energetického poľa, ktoré interaguje s niektorými subatomickými časticami viac ako iné, čo vedie k rôznym hodnotám hmotnosti častíc. Toto pole sa nazýva Higgsovo pole a Higgsov bozón je najmenšia častica Higgsovho poľa. Higgsov boson však ešte nebol objavený a jedným z hlavných dôvodov, prečo bola LHC postavená, bolo pokúsiť sa ho nájsť.
Pri hľadaní týchto malých častíc LHC rozbije vysokoenergetické protóny dokopy a prevedie nejakú energiu na hmotu. Takto sa vytvorí sprej častíc, ktoré zachytávajú detektory. Objav Higgsovho druhu sa však spolieha na pozorovanie častíc, na ktoré sa tieto protóny rozpadajú, a nie na samotný Higgs. Ak existujú, majú veľmi krátke trvanie a môžu sa rozpadnúť mnohými rôznymi spôsobmi. Problém je v tom, že rovnaké výsledky môžu dosiahnuť aj mnohé ďalšie procesy.
Ako môžu vedci rozlíšiť rozdiel? Krátka odpoveď je, že ak dokážu zistiť všetky ďalšie veci, ktoré môžu produkovať signál podobný Higgsovi a typickú frekvenciu, pri ktorej sa vyskytnú, potom, ak uvidia viac z týchto signálov, ako naznačujú súčasné teórie, ktoré im dávajú miesto hľadať Higgsovcov.
Experimenty zaznamenali excesy v podobných rozsahoch. A ako uviedla tlačová správa CERN: „Z pohľadu jednotlivcov žiadny z týchto excesov nie je štatisticky významný, ako vyhodiť zomrieť a prísť s dvoma šestkami v rade. Zaujímavé je, že existuje viac nezávislých meraní ukazujúcich na oblasť 124 až 126 GeV. “
„Je to veľmi sľubné,“ povedal Landsberg, ktorý je tiež profesorom na Brown University. „To ukazuje, že oba experimenty veľmi dobre rozumejú tomu, čo sa deje s ich detektormi. Pri obidvoch kalibráciách došlo k excesom pri nízkej hmotnosti. Bohužiaľ, povaha nášho procesu je štatistická a je známe, že štatistika hrá vtipné triky raz za čas. Takže vlastne nevieme - nemáme dostatok dôkazov na to, aby sme to vedeli - či to, čo sme videli, je letmý pohľad na Higgsov bozon alebo sú to len štatistické výkyvy v procese standandského modelu, ktoré napodobňujú rovnaký typ podpisov, ako by prišli ak sa vyrobí Higgsov bozón. “
Landsberg uviedol, že jediný spôsob, ako sa vysporiadať so štatistikami, je získať viac údajov a vedci musia výrazne zväčšiť veľkosť vzoriek údajov, aby mohli definitívne odpovedať na otázku, či Higgsov bozón existuje pri hmotnosti 125 GeV alebo akejkoľvek hmotnosti. rozsah, ktorý ešte nebol vylúčený.
Dobrou správou je, že množstvo údajov prichádza v roku 2012.
"Dúfame, že štvornásobok vzorky zozbieranej v tomto roku," uviedol Landsberg. "A to by nám malo poskytnúť dostatočnú štatistickú dôveru, aby sme v podstate vyriešili túto hádanku a povedali svetu, či sme videli prvé pohľady na Higgsovho Bosona. Ako tím dnes ukázal, budeme sa neustále zvyšovať, až kým nedosiahneme úroveň štatistickej významnosti, ktorá sa považuje za dostatočnú na objavenie v našom odbore. “
Landsberg povedal, že v tomto malom rozsahu nie je veľa miesta, aby sa Higgsovci mohli schovať. „Je to veľmi vzrušujúce a to vám povie, že sme skoro tam. Máme dostatočnú citlivosť a krásne detektory; potrebujeme len trochu viac času a trochu viac údajov. Dúfam, že by sme mali byť schopní povedať niečo definitívne do budúceho roka. “
Napätie sa teda zvyšuje a rok 2012 by mohol byť rokom Higgsovcov.
Viac informácií: tlačová správa CERN, ArsTechnica
