Есть признаки существования частицы Хиггса

Есть признаки существования частицы Хиггса «Сбор данных для (конференции) ICHEP был закончен в понедельник, 18 июня, чем завершился очень успешный первый период работы БАКа в 2012 году. Я очень хочу скорее узнать, что откроют нам полученные данные», — говорит директор ЦЕРНа по ускорителям и технологии Стив Майерс (Steve Myers).

Наиболее ожидаемый результат работы коллайдера — это открытие теоретически предсказанной элементарной частицы, бозона Хиггса, последнего недостающего элемента современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Физики с помощью специальных детекторов собирают информацию («статистику») о результатах столкновений протонов в 27-километровом кольце коллайдера и анализируют ее, вычленяя неординарные события — возможные следы рождения и распада пока неизвестных частиц. Чем больше столкновений произойдет, тем более редкие частицы могут быть открыты учеными.

Расписание работы коллайдера в 2012 году было построено таким образом, чтобы собрать максимально возможный объем данных до конференции ICHEP. В результате с апреля по июнь было собрано данных больше, чем за весь 2011 год. Кроме того, ученые непрерывно улучшают методики обработки и анализа информации, в чем им помогает глобальная вычислительная сеть — грид ЦЕРНа.

В декабре 2011 года коллаборации ATLAS и CMS заявили, что видят некоторые «намеки» на бозон Хиггса. Тогда физики, работающие на детекторе ATLAS, объявили, что видят некоторое превышение сигнала над фоном в интервале от 116 до 130 гигаэлектронвольт. Статистическая значимость такого превышения около значения 126 гигаэлектронвольт составляла 2,8 сигма, то есть вероятность случайной флуктуации составляет 1 к 144 (но для открытия требуется значение 5 сигма — 1 к 3,5 миллиона). Группа, работающая на детекторе CMS, сообщила о признаках существования Хиггса в области масс между 115 и 127 гигаэлектронвольт.

Если следы новой частицы будут обнаружены в новых данных, коллаборациям ATLAS и CMS понадобится время для того, чтобы подтвердить, действительно ли это бозон Хиггса, или другая более экзотическая частица, которая открывает дорогу для новой физики — за пределы Стандартной модели.

«Это отчасти похоже на случай, когда вы замечаете издалека знакомое лицо. Иногда вам нужно подойти ближе, чтобы убедиться в том, что это действительно ваш лучший друг или же его близнец», — сказал директор ЦЕРНа Рольф Хойер (Rolf Heuer).

На данный момент Стандартная модель исключительно точно описывает устройство материи и силы, которые ею управляют. Однако многие физики полагают, что это еще не «конец истории», и в Стандартной модели отыщутся «прорехи», в которые можно будет увидеть новую физику.

Многие ученые говорят, что будут сильно разочарованы, если бозон Хиггса отыщется. В этом случае Стандартная модель будет «достроена», а значит, для поисков новой физики придется затратить больше усилий.

В настоящее время многие ученые обсуждают, какими будут результаты БАКа.

В частности, в блоке математика Питер Войт (Peter Woit) из Колумбийского университета в Нью-Йорке уже появилась информация о параметрах бозона Хиггса, якобы полученных на двух главных детекторах коллайдера — ATLAS и CMS. Согласно этим данным, анализ всего объема данных, полученных коллайдером в 2011 и 2012 году, указывает на существование бозона Хиггса с массой 124 гигаэлектронвольта (физики измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc^2).

Большой адронный коллайдер (БАК), созданный учеными из многих стран на площадке Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в пригороде Женевы — самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. Он предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Стоимость его постройки превысила шесть миллиардов евро.

Слово «коллайдер» образовано от английского слова collide — «сталкивать» и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин звучит как «ускоритель на встречных пучках».