Цивилизация
Завтра в Европейской организации ядерных исследований (CERN) состоится семинар, который должен расставить все точки над i в результатах двух лет работы Большого адронного коллайдера и поисков «частицы бога» — бозона Хиггса. Однако уже сегодня можно говорить о том, что открытие свершилось.
Англоязычная пресса (в частности, авторитетное издание Nature News) уже сообщила, что частица найдена, однако пока нет уверенности в том, что это тот самый бозон Хиггса. Источник «Газеты.Ru» в коллаборации CMS подтверждает эту информацию.
«В CERN открыли бозон Хиггса.
Мы все договорились молчать до завтра, когда все будет объявлено на семинаре, но британские коллеги не выдержали и рассказали все уже сегодня в своей прессе», — подтвердил руководитель коллектива RDMS-CMS (Russia Dubna Member States – CMS) Большого адронного коллайдера Игорь Голутвин.
Однако то, что было обнародовано сегодня, может быть еще изменено. Официальные заявления будут сделаны завтра примерно в час--два пополудни по московскому времени – именно тогда закончится семинар в CERN. Он отчасти приурочен к проходящей сейчас в Австралии конференции по физике элементарных частиц, таким образом, заявление будет транслироваться перед всем сообществом физиков-теоретиков, занимающихся этими вопросами.
«Что касается того, что уже не изменится и что можно сказать сейчас. Суть такая: два эксперимента – CMS и ATLAS – наблюдали одинаковую, назовем ее частицей, хотя можно назвать и состоянием. Масса этой частицы приблизительно 125 ГэВ. Уровень статистической значимости составляет 5 сигма (это статистическое стандартное отклонение). Другими словами,
вероятность того, что открытие ошибочно, составляет одну сотую долю процента»,
— пояснил Голутвин.
CMS (Compact Muon Solenoid) и ATLAS (A Toroidal LHC ApparatuS) – две самые большие установки БАК, основной задачей которых является открытие хиггсовского бозона и поиск «новой физики» – физических явлений, лежащих за пределами современной Стандартной модели. Эти установки имеют разную конструкцию, разное устройство и набор детекторов, но дублируют друг друга по задачам: проверка получаемых данных разными методами уменьшает вероятность систематических ошибок.
«Что еще более обнадеживает, оба эксперимента «видят» это состояние в разных каналах – путях распада частицы. Теперь вопрос в том, что это такое, что это за частица. И здесь есть два варианта.
Первый вариант – это тот самый бозон Хиггса, предсказываемый Стандартной моделью, который мы давно ищем.
Однако чтобы точно это утверждать, нужно определить спин этой частицы, ее собственный момент импульса. Если спин нулевой, то это скалярная частица, то есть бозон Хиггса Стандартной модели», — пояснил Голутвин.
Бозон Хиггса — последняя неоткрытая частица Стандартной модели, однако без нее нельзя объяснить существование массы всех остальных частиц, именно поэтому бозон Хиггса называют «частицей бога». Стандартная модель – это «таблица Менделеева» физики элементарных частиц. Эта теоретическая модель мира элементарных частиц, придуманная более 40 лет тому назад, в течение всего прошедшего времени великолепно подтверждалась всеми доступными экспериментальными данными. Согласно этой модели, масса частиц определяется силой их взаимодействия с полем хиггсовского бозона. Если открытая в CERN частица окажется бозоном Хиггса, то верность Стандартной модели будет окончательно подтверждена. Однако у ученых уже не первый год существуют основания предполагать, что эта модель неполна и за ней скрываются новые, неизвестные пока нам явления, которые называют «новой физикой». С этим и связан второй вариант развития событий.
«Вторая возможность – спин найденной нами частицы равен двум (спин 1 исключен по другим причинам). Если это так, то это не бозон Хиггса Стандартной модели, а ранее неизвестная нам даже теоретически частица, это выход в новую физику. На мой взгляд, это было бы более интересно. Завтра на семинаре, по-видимому, будет сказано, Хиггс это или это что-то другое, что-то более интересное», — объяснил Голутвин.
Мнения ученых о том, стоит ли уже сейчас ставить частице «диагноз», разделились.
«Чтобы определить спин частицы, надо использовать весь имеющийся статистический материал, он еще не весь использован сегодня. Надежно то, что мы наблюдаем нашу частицу в разных физических каналах – это разные моды распада, которые дают различные частицы. У нас есть очень чистая мода распада – распад на два Z-бозона, которая может дать ответ на наши вопросы. Для этого надо измерить угловое распределение в этих распадах, но сейчас у нас в этом канале всего 8 частиц, поэтому статистика слишком мала для анализа углов. К концу года мы сможем в четыре раза увеличить статистику, и тогда мы что-то сможем сказать. Я бы не стал объявлять завтра окончательное решение, но на этот счет есть разные мнения. Например, коллеги-американцы считают, что нужно объявлять, что это бозон Хиггса.
Это действительно одно из самых важных научных открытий века, мы сами пока не до конца осознаем его значение»,
— отметил Голутвин.
Официальный представитель CERN Джеймс Джиллес отказался комментировать содержание предстоящих докладов, но подтвердил, что на семинаре будут присутствовать четыре физика-теоретика, которые были в числе «авторов» бозона Хиггса, — Франсуа Энглер, Карл Хаген, Питер Хиггс и Джеральд Гуральник. Кроме того, среди гостей Сесилия Ярлског, которая долгое время возглавляла Нобелевский комитет по физике. Такие важные гости будут присутствовать на семинаре неспроста. «Если бы речь не шла об открытии Хиггса, их бы не пригласили», — полагает источник «Газеты.Ru» в коллаборации CMS.