Міжрегіональна Академія управління персоналом

Закритий американський прискорювач "Теватрон" (Tevatron) продовжує постачати нові знання фізикам. Днями вчені повідомили, що виявили в зібраних ним даних ознаки "частинки Бога". Відкриття додає впевненості в існуванні невловимого бозона Хіггса.

"Теватрон" зіштовхував пучки протонів і антипротонів аж до вересня 2011 року. Оскільки проаналізувати отриманий обсяг інформації відразу ж неможливо, вчені продовжують шукати зареєстрованих детекторами подіях ознаки появи нових частинок.

Так, дослідники помітили підозрілий надлишок сигналу над фоном в діапазоні мас від 117 до 131 гигаэлектронвольта (нагадаємо, що, згідно формулі E=mc2, маса і енергія частинки взаємопов'язані). Надлишок мав статистичну достовірність результату 2,6 сігми. Тобто ймовірність того, що побачений вченими "горб" випадковий, дорівнює 0,5%.

Результат фізики отримали, проаналізувавши дані обсягом 10 зворотних фемтобарнов (барн в ядерній фізиці – одиниця пропорційна кількість сталися зіткнень частинок). Інформацію по соударениям збирали з 2002 року. Надлишок "побачили" обидва експерименту "Тэватрона" (D0 і CDF).

Нагадаємо, що бозон Хіггса зараз старанно шукають фізики, що працюють з інформацією, зібраною в ході зіткнень пучків часток у кільці Великого адронного коллайдера (БАК). Експерименти прискорювача CERN поки зібрали дані обсягом близько 5 зворотних фемтобарнов, пише Nature.

Хоча нинішнє відкриття "Тэватрона" не можна вважати статистично значущим (для цього необхідна достовірність 3 сігми), додаткові дослідження БАК можуть підтвердити, що американський колайдер все ж у змозі зловити "частинку Бога". Дуже вже добре збігаються діапазони мас: у минулому році фізики, що працюють на швейцарському прискорювачі, розповіли, що ними були виявлені підозрілі події в області мас поблизу 125 Гев.

"Ми дуже раді. Дані вказують на те, що перед нами бозон Хіггса Стандартної моделі", — говорить Дмитро Денисов, прес-секретар експерименту D0. Він також зазначає, що детектори "Тэватрона" чутливі до гіпотетичного розпаду бозона Хіггса b-кварк і b-антикварк. БАК ловить інші типи розпадів, у тому числі до двох протонів. Тобто прискорювачі доповнюють дані один одного.

"Теватрон" більше не поставляє дані вченим. У той же час на БАК фізики планують підвищувати енергію зіткнення пучків. У 2012 році її доведуть до 8 гігаелектронвольт. Це дозволить отримати статистичну достовірність 5 сигм для кожного експерименту. Тобто — або підтвердити, або спростувати відкриття бозона Хіггса Стандартної моделі.

Нагадаємо передісторію теоретичних описів бозона Хіггса. Ця елементарна частинка була постулирована в 1964 році фізиком Пітером Хиггсом, в честь якого її і назвали. Введення бозона знадобилося вченим для пояснення маси (або її відсутності) інших частинок Стандартної моделі. За це ЗМІ прозвали бозон Хіггса "часткою Бога". Гіпотеза про суперсиметрії, розширює Стандартну модель, передбачає наявність декількох варіантів бозона Хіггса, у тому числі одного, схожого на "частинку Бога" Стандартної моделі.

"Мені приємно дізнатися, що "Теватрон", можливо, має потрібної чутливістю до Хіггсовій. Проте точну відповідь про існування чи відсутність частки ми отримаємо лише до кінця року, проаналізувавши дані БАК", — говорить Джо Інкандела (Joe Incandela), прес-секретар експерименту CMS.

Для "Тэватрона" підтвердження отриманих даних означало б "моральну перемогу" над чиновниками, лишившими колайдер майбутнього. У 2011 році співробітники Fermilab попросили продовжити роботу "Тэватрона", вважаючи, що вони зможуть виявити бозон Хіггса, якщо продовжать дослідження. Але міністерство енергетики США (DOE) вирішило припинити фінансування проекту, що призвело до його закриття.