Europos branduolinių tyrimų centre (CERN) vykusiame seminare buvo pristatyti naujausi Higgso bozono paieškų rezultatai. Jie patikimai liudija, kad maždaug 126,5 GeV masės ribose aptiktas naujas, pats sunkiausias bozonas, kuris gali būti perversmą fizikoje galintis sukelti Higgso bozonas.

Iš pradžių LHC greitintuvo CMS eksperimento mokslininkų atstovas Joe Incandela pranešė apie naujos dalelės atradimą.

Mokslininko pristatymo išvadose teigiama, kad CMS mokslininkai 4,9 sigma patikimumu nustatė, jog 125,3 GeV ( su 0,6 GeV paklaida) masės ribose egzistuoja naujas bozonas, kurio masė yra didžiausia ir visų anksčiau atrastųjų bozonų. Nors oficialiai tai dar nelaikoma naujos elementariosios dalelės atradimu, pasak pirmųjų šį pranešimą komentuojančių mokslininkų, esmės tai nekeičia: patikimai patvirtinta, jog LHC greitintuvu atrasta nauja dalelė. 5 sigma patikimumas reiškia, kad tėra tik 1 galimybė iš 3 milijonų, jog rezultatas gali būti statistinė klaida.

„Galiu patvirtinti, kad atrastoji dalelė atitinka Higgso bozono teoriją“, – komentuodamas Joe Incandela pranešimą pareiškė Jungtinės Karalystės Mokslo ir technologijų tarybos vadovas Johnas Womersley. Pats J. Incandela savo pranešime nenurodė, jog atrastoji dalelė gali būti Higgso bozonas. Jis pabrėžė, kad gauti rezultatai yra preliminarūs, tačiau labai patikimi ir labai solidūs.

LHC greitintuvo ATLAS eksperimento mokslininkų, nepriklausomai vykdančių Higgso bozono paieškas, atstovė Fabiola Gianotti, kalbėdama po CMS eksperimento atstovo Joe Incandela, informavo, kad ATLAS eksperimentų metu 5 sigma patikumo lygmeniu buvo atrasta nauja dalelė, kurios masės riba yra maždaug 126 GeV. Pasak jos, mokslininkams dar reikia šiek tiek laiko tyrimų rezultatams paskelbti mokslinėje publikacijoje. Tai planuojama padaryti iki šio mėnesio pabaigos.

Skelbiama, kad naujausios ir CMS, ir ATLAS eksperimentų išvados remiasi 2011 ir 2012 m. LHC greitintuvu atliktų eksperimentų duomenimis. Šių metų duomenys vis dar analizuojami.

Anksčiau nemažai ekspertų sakė manantys, jog Higgso bozono egzistavimas bus eksperimentiškai patvirtintas dar iki šių metų pabaigos. Norint pasiekti dar didesnį rezultatų patikimumą, reikės tęsti eksperimentus LHC greitintuvu.

Jau prieš kelias dienas, vos tik pranešus apie trečiadienį CERN vyksiantį renginį ir jį sukviestus fizikus, susijusius su hipotetinio Higgso bozono teoriniais tyrimais, pasklido gandas, jog LHC greitintuvu dirbantys mokslininkai paskelbs apie šios „dieviškosios dalelės“, Visatai suteikiančios masę, atradimą. „Nature News" šaltinių žiniomis, CERN atrastos naujos dalelės masė yra maždaug 125 gigaelektronvoltų (GeV). Praėjusių metų pabaigoje būtent šiose masės ribose ATLAS ir CMS eksperimentų fizikai buvo aptikę galimos naujos dalelės signalą, tačiau tuo metu atradimą patvirtinančių statistinių duomenų buvo gerokai per mažai.

Konferencijos išvakarėse CERN interneto svetainėje per klaidą buvo paskelbtas vaizdo įrašas, kuriame LHC greitintuvo CMS eksperimento atstovas Joe Incandela skelbia, jog CMS fizikai tikėtinose Higgso bozono masės ribose aptiko naują dalelę, skylančią į du fotonus, o tai yra bozono požymis. Šis vaizdo įrašas kurį laiką buvo pasiekiamas CERN naujienų tinklalapyje, tačiau vėliau buvo pašalintas.

Šis vaizdo įrašas buvo padarytas liepos 4 dieną. CERN atstovai, komentuodami priešlaikinį jo paskelbimą, pabrėžė, kad tai tik vienas iš kelių anksčiau parengtų pranešimo variantų, kurie nebūtinai atspindi galutinius konferencijos metu pristatomų tyrimų rezultatus, skelbia „Telegraph.co.uk“. Tačiau tai veikiau tėra tik bandymas užtušuoti apmaudžią per anksti atskleistos informacijos klaidą.

„Mes stebėjome naują dalelę. Turime pakankamai tvirtų įrodymų, kad kažkas šioje vietoje yra. Šios dalelės savybėms išsiaiškinti dar prireiks šiek tiek laiko, bet jau žinome, kad ji skyla į du fotonus, o tai rodo, jog ji yra bozonas“, – vaizdo įraše sako Joe Incandela. Pasak jo, kol kas neaišku, ar naujoji dalelė iš tiesų yra garsusis Higgso bozonas. Mokslininko teigimu, dar reikės išsiaiškinti, ar jos savybės iš tikrųjų atitinka Standartiniame modelyje aprašyto Higgso bozono savybes, tačiau gali paaiškėti, kad jos nebūtinai atitinka Standartinį modelį. „Ir jei iš tikrųjų būtų taip, tokiu atveju tai būtų labai rimta. Tai galėtų tapti vartais naujame kelyje tiriant giliausias Visatos paslaptis“, – sakė Joe Incandela. Tačiau jis pabrėžė, kad naujojo bozono atradimas dar nėra oficialiai patvirtintas, tyrėjai remiasi tik preliminariais duomenimis.

Šiuose vaizdo siužetuose galima pamatyti CMS eksperimento atstovo išankstinį pranešimą ir seminaro metu skaityto pranešimo ištrauką.

Higgso bozono atradimas: Visata – futbolo kamuolio dydžio?

Jei CERN fizikams iš tikrųjų pavyko eksperimentiškai patvirtinti Higgso bozono egzistavimą, šis atradimas gali sukelti tikrą revoliuciją teorinėje fizikoje ir atverti duris į dar gilesnes tikrovės paslaptis.

Ir nors oficialiai šis atradimas dar nepatvirtintas (kol kas nėra net tyrimų rezultatų publikacijos, ją ruošiamasi parengti iki šio mėnesio pabaigos), mažai kas iš CERN mokslininkų abejoja, jog LHC greitintuvu pavyko atrasti naują bozoną. Ar tai iš tiesų gali būti daugiau nei 50 metų ieškotas Higgso bozonas, pasakyti dar anksti, tačiau daug ką pasako tai, jog LHC mokslininkai nežinomą dalelę aptiko Standartiniame modelyje nusakytose teorinėse Higgso bozono galimo egzistavimo ribose.

Tiesa, pasak CMS eksperimento atstovo Joe Incandelos, nors dar aiškiai nenustatytos naujosios dalelės savybės, aiškėja, kad kai kurios jų atitinka apibrėžtas Standartiniame modelyje, tačiau kai kurie parametrai – ne visai. Taigi, kai kurių fizikų manymu, išlieka tikimybė, kad naujoji dalelė vis dėlto nėra ieškomasis Higgso bozonas, tačiau, jų teigimu, tokia tikimybė vis dėlto labai maža.

Tačiau ką vis dėlto reikštų eksperimentinis Higgso bozono egzistavimo patvirtinimas?

1964 metais pasiūlęs Higgso bozono egzistavimo hipotezę Edinburgo universiteto profesorius Peteris Higgsas grakščiai išsprendė vieną sunkiausių uždavinių standartinio modelio dalelių fizikoje. Jis paaiškino, kaip materija įgyja masę ir kartu galimybę formuoti žvaigždes, planetas ir žmones. Higgsas iškėlė hipotezę, kad Visata yra persmelkta nematomo bozonų lauko. Tai dalelės, turinčios tik masę, ir beveik nieko daugiau.

Kai elementariosios dalelės juda šiuo lauku, bozonai prie kai kurių iš jų „prilimpa“, padidindami dalelių masę, o kai kurioms leidžia judėti toliau „neapsunkintoms“. Fotonai – masės neturinčios šviesos dalelės – apskritai nejaučia Higgso lauko poveikio. Edinburgo universiteto profesoriaus pasiūlyta paslaptingojo bozono hipotezė fizikoje tapo tokia svarbi, kad ši dalelė dažnai vadinama „dieviškąja“.

1999 m. Nobelio fizikos premijos laureatas Martinus J. G. Veltmanas CERN seminaro apie naujausius Higgso bozono paieškų rezultatus išvakarėse sakė, kad šios dalelės atradimas, kaip bebūtų paradoksalu, mus supantį pasaulį pavers dar mažiau suprantamu. Mokslininko teigimu, jei Higgso bozono masė iš tikrųjų yra maždaug 126 GeV ribose, Visata turėtų būti maždaug futbolo kamuolio dydžio. Taigi, jei CERN atradimas tikrai bus patvirtintas, teorinės fizikos specialistams teks rasti paaiškinimą, kodėl toks kamuolys iš tikrųjų yra neaprėpiamas.

„Standartinis modelis pasibaigė, durys užsidaro. Higgso bozono atradimas kelia didelių problemų teoretikams. Viskas baigta, galima eiti namo“, – sakė Veltmanas tradiciniame Nobelio premijos laureatų susitikime su jaunaisiais mokslininkais, vykusiame Lindau mieste (Vokietija).

LHC greitintuvo CMS eksperimento atstovas Joe Incandela, faktiškai patvirtinęs naujojo bozono atradimą, pastebėjo, jog tai gali būti ir visiškai kita, labai į teorinį Higgso bozoną panaši dalelė. Jei vis dėlto paaiškėtų, kad būtent taip ir yra, pasak mokslininko, toks atradimas sukeltų revoliuciją fizikoje. Pavyzdžiui, jis leistų įrodyti papildomų erdvės matmenų egzistavimo teoriją. Šis eksperimentinis atradimas būtų pats svarbiausias fizikoje per pastaruosius 30 – 40 metų, pridūrė Joe Incandela.

Pasidalinkite su draugais

Aut. teisės: TV3

Komentarai (39)