З «свіжовичавленими» сюжетами з останніх даних, отриманих двома експериментами з фізики частинок, команди вчених з великого адронного колайдера в ЦЕРН, Європейського центру ядерних досліджень, заявили у вівторок, що вони зафіксували «дошкульні натяки» на відому невловиму субатомну частинку як Хіггса Бозона, але не можу остаточно сказати, що існує ... поки що. Однак вони прогнозують, що пробій в 2012 році на конвеєрі повинен принести достатньо даних для визначення.
"Сам факт, що ми можемо показати результати дуже складного аналізу лише через місяць після того, як був записаний останній біт даних, є дуже переконливим", - доктор Грег Ландсберг, координатор фізики компактного муонного соленоїда (CMS) розповів детектор LHC про Space Magazine. "Це говорить про те, як швидко проходить поворот. Це по-справжньому безпрецедентне в історії фізики частинок, завдяки таким великим і складним експериментам, що дають стільки даних, і це дуже цікаво ".
Наразі основним висновком понад 6000 науковців з об'єднаних команд CMS та детекторів частинок ATLAS є те, що вони змогли обмежити масовий діапазон бозона стандартної моделі Хіггса - якщо він існує - бути в діапазоні 116- 130 GeV експериментом ATLAS та 115-127 GeV CMS.
Стандартна модель - це теорія, яка пояснює взаємодію субатомних частинок - яка описує звичайну речовину, з якої складається Всесвіт - і в цілому працює дуже добре. Але це не пояснює, чому деякі частинки мають масу, а інші - і це також не описує 96% Всесвіту, який є невидимим.
У 1964 році фізик Пітер Хіггс та його колеги запропонували існування загадкового енергетичного поля, яке взаємодіє з деякими субатомними частинками більше, ніж з іншими, в результаті чого змінюються значення маси частинок. Це поле відоме як поле Хіггса, а Боссон Хіггса - найменша частинка поля Хіггса. Але Хіггса Бозона ще не було виявлено, і однією з головних причин LHC була побудована спроба його знайти.
Щоб шукати ці крихітні частинки, LHC розбиває високоенергетичні протони разом, перетворюючи деяку енергію в масу. При цьому утворюється розпилення частинок, які підхоплюються детекторами. Однак відкриття Хіггса покладається на спостереження за частинками, на які розпадаються ці протони, а не на самого Хіггса. Якщо вони існують, вони дуже короткочасні і можуть загнивати різними способами. Проблема полягає в тому, що багато інших процесів також можуть давати ті самі результати.
Як вчені можуть сказати різницю? Коротка відповідь полягає в тому, що якщо вони можуть з’ясувати всі інші речі, які можуть виробляти сигнал, подібний Хіггсу, і типову частоту, з якою вони відбуватимуться, то, якщо вони бачать більше цих сигналів, ніж передбачають сучасні теорії, це дає їм місце шукати Хіггса.
Експерименти побачили надмірність у подібних межах. І як зазначається у прес-релізі CERN, «Взяте окремо, жоден з цих надмірностей не є статистично важливим, ніж перекидання штампів та створення двох шести підряд. Цікавим є те, що існує кілька незалежних вимірювань, які вказують на область від 124 до 126 GeV. "
"Це дуже перспективно", - сказав Ландсберг, який також є професором університету Браун. «Це показує, що обидва експерименти дуже добре розуміють, що відбувається з їх детекторами. Обидві калібрування бачили надмірність при малій масі. Але, на жаль, характер нашого процесу полягає в статистиці, і відомо, що статистика раз у раз відтворює кумедні трюки. Тож ми насправді не знаємо - у нас не вистачає доказів, щоб знати - якщо те, що ми бачили, - це проблиск Хіггса Бозона, або це лише статистичні коливання процесу моделі "Стандарт", що імітують той же тип підписів, що і якщо виробляється Хіггс Босон ».
Ландсберг сказав, що єдиний спосіб впоратися зі статистикою - це отримати більше даних, і вченим потрібно значно збільшити розмір зразків даних, щоб напевно відповісти на питання про те, чи існує бог Хіггса при масі 125 ГеВ або будь-якій масі діапазон, який ще не виключений.
Хороша новина полягає в тому, що в 2012 році надходить велика кількість даних.
"Ми сподіваємось вчетверо збільшити вибірку даних, зібрану в цьому році", - сказав Ландсберг. «І це повинно дати нам достатньо статистичної впевненості, щоб по суті вирішити цю загадку і сказати світові, чи бачили ми перші огляди бога Хіггса. Як показала команда сьогодні, ми будемо продовжувати збільшуватися, поки не досягнемо рівня статистичної значущості, який вважається достатнім для відкриття в нашій галузі ".
Ландсберг сказав, що в межах цього невеликого діапазону Хіггсу не так багато місця. «Це дуже хвилює, і це говорить вам про те, що ми майже там. У нас достатньо чутливості і красивих детекторів; нам потрібно лише трохи більше часу і трохи більше даних. Я дуже сподіваюся, що ми зможемо сказати щось остаточне десь наступного року ».
Таким чином, суспензія будується, і 2012 рік може бути роком Хіггса.
Більше інформації: прес-реліз CERN, ArsTechnica
