Дослідники, які працюють на колайдері «Теватрон», «засудженому» владою США до закриття через брак коштів, можуть до літа 2012 року «закрити» бозон Гіґґса, довівши, що він не існує в передбаченому теорією варіанті.
Бозон Гіґґса — останній відсутній елемент сучасної теорії елементарних частинок, так званої Стандартної моделі. Ця гіпотетична частинка відповідає за маси всіх інших елементарних частинок. Однак теорія не дає змоги точно встановити масу бозона Гіґґса.
Ми набираємо дані до кінця вересня цього року. Після цього нам потрібно їх обробити, на це в нас іде від чотирьох до шести місяців. Сподіваємося, що, якщо Гіґґса немає, ми, відповідно, десь до весни наступного року зможемо це сказати.
Цього тижня дві головні колаборації, які працюють на «Теватроні» в Національній лабораторії імені Фермі у штаті Іллінойс, представлять нові результати полювання на бозон Гіґґса, повідомило видання Fermilab Today.
Попередні експерименти вказували, що частинка Гіґґса може мати масу в інтервалі від 114 до 185 гігаелектронвольт, поділених на швидкість світла у квадраті (ГеВ/с2). Фізики часто вимірюють маси частинок в одиницях енергії — електронвольтах, — ґрунтуючись на знаменитій формулі Ейнштейна E=mc2. При цьому 100 гігаелектронвольт приблизно у 107 разів більше за масу протона.
У листопаді 2009 року у Фермілабі «закрили» інтервал можливих мас Гіґґса від 163 до 166 ГеВ/с2, а в липні 2010 року — інтервал мас від 158 до 175 ГеВ/с2.
Наразі детектори «Теватрона» — CDF та DZero (D0) — набрали достатньо даних, щоб дещо розширити інтервал і виключити існування бозона Гіґґса в інтервалі мас від 153 до 179 ГеВ/с2. Статистичні відхилення в кількості спостережуваних зіткнень частинок, які імітують сигнал Гіґґса, разом із даними про зіткнення, здатні привести до його народження, вплинули на фактичний діапазон, у якому існування Гіґґса можна виключити з достовірністю 95%.
Порівняно з тим, що було минулого літа, ця картина змінилася не надто сильно. Ми змогли з більшою ймовірністю виключити Гіґґса в цьому діапазоні. Поки що можна сказати, що ми виключаємо той самий діапазон, але з більшою ймовірністю.
Він додав, що ці дані стосуються лише важкого бозона Гіґґса, який розпадається на W-бозони. Фізики, які працюють на «Теватроні», розраховують до літа отримати дані про «легкий варіант» бозона Гіґґса та звузити лівий діапазон його можливих мас, який залишається незакритим.
Наразі прогалина, яка залишається, — це інтервал від 115 до 155. У правому діапазоні Гіґґса, найімовірніше, немає. Більшість людей вважає, що Гіґґс розташований десь між 115 і 150», — сказав співрозмовник агентства.
Він додав, що виключити існування бозона Гіґґса легше, ніж підтвердити його. «Щоб щось виключити, достатньо 95%-го рівня достовірності, а щоб щось підтвердити — потрібно 99,5%.
Однак тепер американським фізикам доведеться змагатися не лише зі своїм конкурентом — Великим адронним колайдером (ВАК). У січні Міністерство енергетики США через складну фінансову ситуацію відмовилося продовжити до 2014 року, як пропонували вчені, термін роботи колайдера «Теватрон». Другий за енергією прискорювач частинок після Великого адронного колайдера завершить роботу в жовтні 2011 року, після чого вчені продовжать обробляти отримані дані.
Ми розраховуємо встигнути ще на 10-11% збільшити інтегральну світність (накопичену кількість зіткнень), і цього нам має вистачити, щоб повністю виключити бозон Гіґґса в усьому цьому діапазоні.
Наше завдання, звісно, — постаратися встигнути зробити це раніше за ВАК. Азарт присутній, цього не можна заперечувати.
Лише зареєстровані користувачі можуть залишати коментарі. Увійдіть або зареєструйтеся.
Коментарі (0):