S "sveže stisnjenimi" ploskvami iz najnovejših podatkov, pridobljenih z dvema eksperimentoma fizike delcev, so ekipe znanstvenikov iz velikega hadronskega trkalnika pri CERN-u, evropskem centru za jedrske raziskave, v torek povedale, da so zabeležile "mučne namige" za znane subatomske delce, znane kot Higgs Boson, vendar ne morem dokončno reči, da obstaja ... še. Vendar napovedujejo, da bi moralo tekaško trčenje leta 2012 prinesti dovolj podatkov za odločitev.
"Že samo dejstvo, da lahko rezultate zelo sofisticirane analize pokažemo le en mesec po zajemanju zadnjega kosa podatkov, je zelo pomirjujoče," je dr. Greg Landsberg, fizični koordinator za kompaktni muon-solenoid (CMS) detektor na LHC povedal za Space Magazine. "Pove vam, kako hiter je čas preobrata. To je resnično brez primere v zgodovini fizike delcev, s tako velikimi in zapletenimi poskusi, ki proizvajajo toliko podatkov, in je zelo vznemirljivo. "
Za zdaj je glavni zaključek več kot 6.000 znanstvenikov o kombiniranih skupinah iz CMS in detektorjev delcev ATLAS ta, da jim je uspelo omejiti masni razpon bozon Standard Model Higgs - če obstaja - v območju 116- 130 GeV s preizkusom ATLAS in 115–127 GeV s CMS.
Standardni model je teorija, ki razlaga interakcije subatomskih delcev - ki opisuje navadno snov, iz katere je sestavljeno Vesolje - in na splošno deluje zelo dobro. Toda ne pojasnjuje, zakaj imajo nekateri delci maso, drugi pa ne, prav tako pa ne opisuje 96% vesolja, ki je nevidno.
Leta 1964 je fizik Peter Higgs s sodelavci predlagal obstoj skrivnostnega energijskega polja, ki z nekaterimi subatomskimi delci deluje bolj kot drugi, kar ima za posledico različne vrednosti mase delcev. To polje je znano kot Higgsovo polje, Higgsov bozon pa najmanjši delec Higgsovega polja. Toda Higgsovega Bosona še niso odkrili in eden glavnih razlogov, da je bil LHC zgrajen, je bil, da ga je skušal najti.
Za iskanje teh drobnih delcev LHC skupaj razbije visokoenergijske protone in pretvori nekaj energije v maso. Tako nastane razpršilo delcev, ki ga poberejo detektorji. Vendar se odkritje Higgsov opira na opazovanje delcev, na katere razpadajo protoni, in ne na sam Higgsov. Če obstajajo, so zelo kratkotrajni in lahko razpadejo na različne načine. Težava je v tem, da lahko številni drugi procesi prinesejo enake rezultate.
Kako lahko znanstveniki povedo razliko? Kratek odgovor je, da če lahko ugotovijo vse druge stvari, ki lahko ustvarijo Higgsov podoben signal in značilno frekvenco, na kateri se bodo pojavili, potem, če vidijo več teh signalov, kot kažejo trenutne teorije, jim to daje mesto iskati Higgsa.
Poskusi so opazili presežke v podobnih območjih. In kot so zapisali v sporočilu za javnost CERN, "Če upoštevamo posamezno, nobeden od teh presežkov ni statistično pomembnejši od vrtenja matrice in sestavljanja dveh šest šest zapored. Zanimivo je, da obstaja več neodvisnih meritev, ki kažejo na območje od 124 do 126 GeV. "
"To je zelo obetavno," je dejal Landsberg, ki je tudi profesor na univerzi Brown. "To kaže, da oba eksperimenta zelo dobro razumeta, kaj se dogaja z njihovimi detektorji. Obe kalibraciji sta pri majhni masi opazili ekscese. A na žalost je narava našega procesa statistična in statistika je znana, da igrajo smešne trike. Torej v resnici ne vemo - nimamo dovolj dokazov, da bi vedeli - če je to, kar smo videli, pogled na Higgsov Bozon ali pa so to zgolj statistična nihanja v procesu Standand Model, ki posnemajo isto vrsto podpisov, kot bi prišli če nastane Higgs Boson. "
Landsberg je dejal, da je edini način za obvladovanje statistike pridobiti več podatkov, znanstveniki pa morajo znatno povečati velikost vzorčnih podatkov, da bi dokončno odgovorili na vprašanje, ali Higgsov Boson obstaja z maso 125 GeV ali katero koli maso območje, ki še ni izključeno.
Dobra novica je, da v letu 2012 prihajajo številni podatki.
"Upamo, da bomo v tem letu potrojili vzorcem podatkov," je dejal Landsberg. "In to naj nam daje dovolj statističnega zaupanja, da v bistvu rešimo to uganko in svetu sporočimo, ali smo videli prve utrinke Higgsovega Bozona. Kot je danes pokazala ekipa, bomo še naprej naraščali, dokler ne bomo dosegli ravni statistične pomembnosti, za katero velja, da zadostuje za odkritje na našem področju. "
Landsberg je dejal, da v tem majhnem območju ni veliko prostora za skrivanje Higgsov. "To je zelo razburljivo in govori vam, da smo že skoraj tam. Imamo dovolj občutljivosti in lepih detektorjev; potrebujemo le malo več časa in malo več podatkov. Močno upam, da bomo lahko do nekaj prihodnjega leta povedali nekaj dokončnega. "
Tako se suspenz krepi in leto 2012 bi lahko bilo leto Higgsov.
Več informacij: Sporočilo za javnost CERN, ArsTechnica
