Cu "comploturi proaspete" din cele mai recente date obținute de două experimente în fizica particulelor, echipe de oameni de știință din Colibrul de Hadroni de la CERN, Centrul European de Cercetări Nucleare, au declarat marți că au înregistrat „indicii tentante” ale particulelor subatomice evazive cunoscute. ca Boson Higgs, dar nu pot spune în mod concludent că există ... încă. Cu toate acestea, ei prezic că cursele de coliziune din 2012 ar trebui să aducă suficiente date pentru a determina determinarea.
„Faptul că suntem capabili să arătăm rezultatele unei analize foarte sofisticate la doar o lună după ce s-au înregistrat ultimul bit de date pe care l-am folosit este foarte liniștitor”, a declarat dr. Greg Landsberg, coordonator de fizică pentru Solenoidul Muon Compact (CMS) detector de la LHC a declarat pentru revista Space. „Îți spune cât de rapid este timpul de transformare. Acest lucru este cu adevărat fără precedent în istoria fizicii particulelor, cu experimente atât de mari și complexe care produc atât de multe date și este foarte interesant. ”
Deocamdată, concluzia principală a peste 6.000 de oameni de știință din echipele combinate de la CMS și detectoarele de particule ATLAS este că au fost capabili să restricționeze intervalul de masă al bosonului Higgs modelului standard - dacă există - să se afle în intervalul 116- 130 GeV prin experimentul ATLAS și 115-127 GeV de CMS.
Modelul standard este teoria care explică interacțiunile particulelor subatomice - care descrie materia obișnuită din care este făcut Universul - și, în ansamblu, funcționează foarte bine. Dar nu explică de ce unele particule au masă și altele nu, și, de asemenea, nu descrie 96% din Univers care este invizibil.
În 1964, fizicianul Peter Higgs și colegii au propus existența unui câmp energetic misterios care interacționează cu unele particule subatomice mai mult decât altele, rezultând valori diferite pentru masa particulelor. Acest câmp este cunoscut sub numele de câmpul Higgs, iar Bosonul Higgs este cea mai mică particulă a câmpului Higgs. Dar Bosonul Higgs nu a fost încă descoperit și unul dintre motivele principale pentru care a fost construit LHC a fost să încercați să îl găsească.
Pentru a căuta aceste particule minuscule, LHC împarte protoni cu energie mare, transformând o anumită energie în masă. Aceasta produce un spray de particule care sunt preluate de detectoare. Totuși, descoperirea Higgs se bazează pe observarea particulelor în care acești protoni se descompun mai degrabă decât în Higgs în sine. Dacă există, au o durată de viață foarte scurtă și pot descompune în mai multe moduri diferite. Problema este că multe alte procese pot produce, de asemenea, aceleași rezultate.
Cum pot spune oamenii de știință diferența? Un răspuns scurt este că dacă pot descoperi toate celelalte lucruri care pot produce un semnal asemănător lui Higgs și frecvența tipică la care vor apărea, atunci dacă văd mai multe dintre aceste semnale decât sugerează teoriile actuale, asta le oferă un loc să-l cauți pe Higgs.
Experimentele au observat excese în intervale similare. Și după cum a notat comunicatul de presă CERN, „Luate individual, niciuna dintre aceste excese nu este mai semnificativă din punct de vedere statistic decât rularea matriței și venirea cu două șase la rând. Ceea ce este interesant este faptul că există mai multe măsurători independente care indică regiunea de la 124 la 126 GeV. "
„Acest lucru este foarte promițător”, a spus Landsberg, care este și profesor la Brown University. „Acest lucru arată că ambele experimente înțeleg foarte bine ceea ce se întâmplă cu detectoarele lor. Ambele calibrări au observat excese la mase mici. Dar, din păcate, natura procesului nostru este statistică și se știe că statisticile joacă trucuri amuzante din când în când. Deci nu știm cu adevărat - nu avem suficiente dovezi de știut - dacă ceea ce am văzut este o privire a bosonului Higgs sau acestea sunt doar fluctuații statistice ale procesului modelului Standand care imită același tip de semnături ca și cum ar veni. dacă este produs Bosonul Higgs. "
Landsberg a spus că singura modalitate de a face față statisticilor este de a obține mai multe date, iar oamenii de știință trebuie să crească considerabil dimensiunea eșantioanelor de date pentru a răspunde cu siguranță la întrebarea dacă Bosonul Higgs există la masa de 125 GeV sau o masă interval care nu a fost exclus încă.
Vestea bună este că în anul 2012 vin o mulțime de date.
"Sperăm să cuadruplăm eșantionul de date colectat anul acesta", a spus Landsberg. „Și asta ar trebui să ne ofere suficientă încredere statistică pentru a rezolva în mod esențial acest puzzle și pentru a spune lumii dacă am văzut primele imagini ale Bosonului Higgs. Așa cum a arătat echipa astăzi, vom continua să creștem până vom atinge un nivel de semnificație statistică, care este considerat a fi suficient pentru descoperirea în domeniul nostru. "
Landsberg a spus că în această gamă mică, nu este prea mult loc pentru ascunderea Higgs. „Este foarte interesant și vă spune că suntem aproape acolo. Avem suficientă sensibilitate și detectoare frumoase; avem nevoie de puțin timp și de date mai puțin. Sper foarte mult că ar trebui să putem spune ceva definitiv până anul viitor. ”
Deci, suspansul se dezvoltă și 2012 ar putea fi anul Higgs.
Mai multe informații: comunicat de presă CERN, ArsTechnica
