Учени откриха - божествена - частица
Данни от много експерименти, проведени в LHC, се представят на специален научен семинар в предградията на Женева, където се намират ЦЕРН и самият колайдер. Представители на две независими групи учени, участващи в експериментите CMS и ATLAS върху едноименните детектори LHC, се обърнаха към публиката. За първите резултатът малко не достигна нивото на научно откритие, за вторите откритието се случи и това предизвика бурни аплодисменти на публиката.
"Наблюдаваме нов бозон с маса около 125 гигаелектронволта. Детекторът на CMS "вижда" нова частица - нивото на статистическа значимост на сигнала в отделните канали за търсене надхвърли необходимите пет стандартни отклонения", каза Джо Инкандела, говорител на един от двата екипа учени, работещи в колайдера.
Той обаче отбеляза, че статистическата значимост на комбинирания резултат от търсенията във всичките пет канала е 4,9 сигма - 0,1 сигма по-малко от нивото на откриване. В същото време в два от петте канала за търсене на частици статистическата значимост надхвърля нивото на 5 сигма.
- Учените бяха поздравени в Руската православна църква, а теологът Осипов смята, че откритието няма да повлияе на теорията за сътворението на света
Групата ATLAS има малко по-различни данни: както каза нейният представител Фабиола Джаноти, „виждаме ясни доказателствасъществуването на нова частица с ниво на значимост 5 сигма (което съответства на нивото на откритие - прибл. бел.ред.), с маса около 126 гигаелектронволта.
На свой ред главният изпълнителен директор на CERN Ролф Хойер заключи, че откритата нова частица има всички характеристики на бозона на Хигс и най-вероятно е така, но отнема време, за да се потвърди това. „Ако не бях учен, щях да кажа: „Намерихме го“, призна Хойер и добави, че тъй като е учен, няма да прави подобни твърдения. „Открихме бозона, сега трябва да знаем неговите характеристики. Това е началото на един нов път, който ще следваме“, завърши той.
Отворът е развален от течове
Трябва да се отбележи, че още преди семинара имаше редица изтичания. „Мога да потвърдя откритието на частица, съответстваща на теорията за бозона на Хигс“, каза Джон Уомърсли, главен изпълнителен директор на Британския съвет за наука и технологии, на пресконференция в Лондон в сряда, цитиран от Ройтерс.
Ако това се окаже така, това ще бъде революция във физиката, смята ученият. Например, в резултат на това ще бъде доказана теорията за съществуването на допълнителни пространствени измерения. Това е най-значимото експериментално откритие за последните 30-40 години, добави той.
Известният български учен от Института по физика на високите енергии, работещ в Големия адронен колайдер, член-кореспондентът на Руската академия на науките Сергей Денисов също говори преди официалното прессъобщение. "Всички характеристики на записаните експериментални събития съвпадат с тези, които биха могли да се очакват в процесите с образуването на бозона на Хигс. Резултатите, получени при експериментите, потвърждават механизма за образуване на масите на частиците в Стандартния модел, предложен от Питър Хигс преди 50 години", каза той."Московски комсомолец".
Трудности за учените
Българската служба на BBC от своя страна забелязва, че силата на сигнала на LHC е малко под необходимото ниво, за да може спокойно да се говори за откритието. Резултатите от експериментите ни позволяват да кажем само, че изследователите са максимално близо до потвърждаването на съществуването на частицата Хигс.
Хигс бозонът е изключително краткотрайна частица, живее незначително време и се разпада много бързо, каза пред агенцията Владимир Тихомиров, член на една от групите учени, работещи с LHC. Има доста възможности за разпадане или, както ги наричат експертите, канали за разпадане, така че е невъзможно да се предвиди предварително на кои частици ще се разпадне „частицата на Бога“ във всеки конкретен случай.
Според него детекторите в LHC не могат да открият Хигс бозона директно, но неговите разпадни продукти живеят достатъчно дълго, за да бъдат открити. Трудността е, че същите частици, на които се разпада Хигс бозонът, могат да се получат и в резултат на процеси, които нямат нищо общо с желаната „божествена частица“.
В научните среди откриването на нова частица вече се нарича откритието на 2012 г. - очевидно това се дължи и на факта, че от 2013 г. LHC ще преустанови работата си за около година и половина. По време на тази дълга пауза ускорителят ще бъде подготвен за преход към пълна енергия. Пускането на колайдера на пълна мощност ще помогне за прецизиране на масата на бозона на Хигс и други данни, свързани с новата частица.
Голям интерес представлява и търсенето на други хипотетични частици, предвидени от някои теории. Така че е възможно откриването на бозона на Хигс да е самопървата стъпка от поредицата фундаментални открития, които експериментите в LHC ще донесат, се надяват българските физици, участващи в експериментите в колайдера.
Фактът за съществуването на бозона на Хигс, който е отговорен за масата на елементарните частици, е предложен за първи път от английския физик Питър Хигс през 60-те години на миналия век. Когато Вселената започна да се охлажда след Големия взрив, според теорията, се формира хипотетична сила, известна като полето на Хигс, заедно със своя квант, бозона със същото име.
Това поле, проникващо в цялата вселена, обяснява появата на маса в частиците, образували атомите. Без неговото съществуване частиците просто щяха да се втурват през космоса със скоростта на светлината. Известно е, че частиците с маса не могат да бъдат ускорени до скоростта на светлината. Те придобиват маса точно когато влязат в контакт с полето на Хигс.
Тъй като е невъзможно да се „хване“ бозонът на Хигс, единственият начин да се потвърди съществуването му днес е да се събере и анализира голямо количество информация за сблъсъците на елементарни частици и да се идентифицира специален „стереотип на разделяне“, който не може да придружава нищо друго освен „частицата на Бог“. С това се занимават учените, работещи в LHC.
Големият адронен колайдер е построен на дълбочина 100 метра на границата на Франция и Швейцария. Това е 27-километров пръстен тунел, в който е монтиран ускорител на заредени частици под формата на гигантска тръба. В хода на изследванията в LHC се изстрелват в различни посоки снопове от протони, които се ускоряват до огромни скорости, близки до светлинните, след което някои от тях се сблъскват един с друг, в резултат на което трябва да се родят нови елементарни частици.