Znanost CERN OBJAVIO

Tragovi misteriozne čestice zabilježeni u dva eksperimenta

Tragovi misteriozne čestice Higgsova bozona, koja prema postojećim fizikalnim teorijama drugim česticama daje masu, zabilježeni su u dva ključna eksperimenta Velikog hadronskog sudarača, objavili su danas znanstvenici na konferenciji u CERN-u u Ženevi

Iako još nisu dobili konačnu sigurnu potvrdu, rezultati eksperimenata CMS i ATLAS izazvali su veliko uzbuđenje u znanstvenoj zajednici koja ih je nakon nedavne najave skupa s nestrpljenjem očekivala. Ako ništa drugo, stručnjaci su se nadali da će oni dati neke indicije postoji li Higgsov bozon ili ne. Ta očekivanja danas su se ispunila.

CERN-ovi fizičari na konferenciji su objasnili da su oba ključna eksperimenta Velikog hadronskog sudarača - i CMS i ATLAS, otkrili tragove Higgsa na istoj masi, u više kanala raspada, da je prozor potrage za česticom sada sužen na vrlo uski pojas, no i da bi konačna potvrda trebala stići 2012.

Otkriće Higgsa bilo bi jedno od najvećih znanstvenih ostvarenja u posljednjih 100 godina. Ono je ključno za razumijevanje prirode svemira, njegova nastanka i razvoja. Higgsov bozon je građevni blok svemira i važna komponenta koja još uvijek nedostaje u standardnom modelu fizike koji opisuje uzajamno djelovanje elementarnih čestica i sila prirode.

Prema informacijama koje je predstavila Fabiola Gianotti, talijanska fizičarka zadužena za eksperiment ATLAS, analize dosad prikupljenih podataka pokazale su da bi Higgs mogao postojati na nekoj masi između 124 i 126 GeV. Međutim, ATLAS-ovo otkriće za sada ima sigurnost od 2,3 sigma, što još nije dovoljno da bi se proglasilo pouzdanim. Da bi postalo službeno potrebna je sigurnost od pet sigma što bi značilo da je šansa da je rezultat posljedica neke fluktuacije manja od jedan naprama milijun. Ipak, ovo je dobra vijest budući da se još ljetos činilo da Higgsu nema ni traga.

Glasnogovornik CMS-a Guido Tonelli rekao je da je njihov eksperiment prvo isključio postojanje Higgsa na svim velikim masama od 127 do 600 GeV. No na manjim masama otkrio je više 'događaja' donjih kvarkova nego što se očekivalo – 13 (dok je očekivano bilo 9,5). Tragovi Higgsa analizirani su i u raspadima čestica na dva fotona (čestice svjetlosti). U CMS-u je zabilježeno povećanje broja njihova događaja u području između 115 i 127 GeV, što se podudara s rezultatima koje je otkrio ATLAS.

Ukratko može se zaključiti da bi se Higgs mogao skrivati negdje u pojasu između 124 i 126 GeV, da nam je bliži nego što je bio prije nekoliko mjeseci, a time i mogućnost da se upotpuni vrlo uspješna teorija - standardni model fizike čestica.

Dr. Brigljević: Treba nam još podataka


U istraživanjima na LHC-u, najvećem uređaju na svijetu, među više od 8000 znanstvenika radi i dvadesetak Hrvata. Jedan od naših vodećih 'čestičara' dr. sc. Vuko Brigljević kaže da je najvažniji dosad ostvareni rezultat to što se prostor za otkrivanje Higgsa značajno suzio i na višim i na nižim masama.

'Zanimljivo je to što smo isključili mogućnost postojanja Higgsa u područjima u kojima ga ionako nismo očekivali, te da je ostao otvoren upravo onaj prozor u kojem je on bio najvjerojatniji – između 115 i 130 GeV. No taj je pojas bilo najteže provjeriti jer zahtijeva najviše podataka', rekao je dr. Brigljević. 'Dakle, suzili smo prostor i u njemu otkrili nešto više događaja nego što bi ih bilo da Higgsa nema. Osim toga tražili smo ga kroz razne kanale raspada, primjerice na dva fotona ili dva Z bozona. Pokazalo se da u više kanala ima nešto više tih događaja nego što bismo očekivali da Higgsa nema. Konačno, zanimljivo je i to da su taj mali višak registrirali i u CMS-u i u ATLAS-u na vrlo sličnoj masi.'

Voditelj hrvatskog tima na CMS-u kaže da će za čvršće dokaze ipak trebati pričekati više mjeseci, a možda i kraj 2012.

'Iz dosad prikupljenih podataka izvukli smo ono što se moglo. Nastavit ćemo ih analizirati, no to neće donijeti velike promjene. Treba nam više informacija. To je kao u igri s kockom. Ako za redom bacite dvije šestice to je malo neobično, ali nije ništa posebno. Da biste dokazali da s kockom nešto nije kako treba morate dobiti šesticu pedesetak puta za redom. LHC sada ima standardnu pauzu za servisiranje. Plan je da ponovno počne raditi krajem trećeg ili početkom četvrtog mjeseca. Do kraja 2012. trebali bismo prikupiti pet puta veću količinu podataka od one koju smo do sada skupili, a to bi trebalo biti dovoljno za definitivnu potvrdu ili isključenje Higgsa', zaključio je Brigljević.


Značaj Higgsa

Otkriće Higgsa bilo bi važan korak u razumijevanju prirode cijelog svemira. Znanstvenici bi mogli odbaciti alternativne teorije i nastaviti razvijati standardni model fizike.

Higgsov bozon hipotetska je elementarna čestica kojom se, prema standardnom modelu fizike, objašnjava masa drugih čestica i odgovara na pitanje zašto neke od njih imaju masu, a fotoni svjetlosti ne. Teoriju o njegovu postojanju postavio je još 1964. škotski fizičar Peter Ware Higgs sa Sveučilišta u Edinburghu, međutim ona do danas nije eksperimentalno dokazana. Sudari čestica u LHC-u trebali bi potvrditi ili pobiti postojanje Higgsova bozona i time upotpuniti ili dovesti u pitanje standardni model fizike čestica u kojem je Higgsov bozon posljednja karika koja nedostaje. Prema ideji škotskog fizičara, svemir je prožet Higgsovim poljem, a čestica koja se kreće kroz njega stvara distorzije koje joj daju masu.

  • Sviđa vam se članak? Preporučite ga prijateljima putem ovih servisa:
  • Pošaljite mailom
Čitajte još