Цивилизация
Физики обнаружили в данных с двух главных детекторов Большого адронного коллайдера — CMS и ATLAS — небольшие отклонения от ожидаемых значений, что может стать первым признаком существования бозона Хиггса. Доклады с такой информацией были представлены в пятницу на конференции по физике высоких энергий во французском Гренобле. Бозон Хиггса сейчас остается единственной элементарной частицей, которая предсказана современной физической теорией, Стандартной моделью, но пока не обнаружена в эксперименте. Благодаря этой частице, как гласит теория, всех другие частицы имеют массу.
Физики рассчитывают запечатлеть частицу Хиггса в ускорителе — Большом адронном коллайдере, где сталкиваются разогнанные почти до световых скоростей протоны. Фиксируя с помощью детекторов результаты этих столкновений, ученые рассчитывают увидеть частицы, возникшие при распаде бозона Хиггса. Прежние эксперименты указывали, что частица Хиггса может иметь массу в интервале от 114 до 185 гигаэлектронвольт на квадрат скорости света (физики измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc2).
В 2009 году ученые, работающие на коллайдере Теватрон в США, «закрыли» интервал возможных масс Хиггса с 163 до 166 ГэВ/с2)., а в июле 2010 года — в интервале масс от 158 до 175 ГэВ/с2). В марте 2011 года детекторы Теватрона — CDF и DZero (D0) — набрали достаточно данных, чтобы несколько расширить этот диапазон и исключить существование бозона Хиггса в интервале масс от 153 до 179 ГэВ/с2)..
Как сообщает сайт коллаборации CMS, к настоящему моменту анализ собранных детектором данных позволяет с достоверностью 95% «закрыть» в качестве потенциальных «мест обитания» бозона Хиггса еще два интервала — от 149 до 206 ГэВ/с2). и от 300 до 440 ГэВ/с2).. С несколько меньшим уровнем достоверности (90%) ученые закрыли интервал от 145 до 480 ГэВ/с2).. Данные детектора ATLAS позволили исключить интервал от 155 до 190 ГэВ/с2). и от 295 до 450 ГэВ/с2)..
Однако, как сообщает блог Resonaances, обнаружились «подозрительные» события, похожие на проявления бозона Хиггса в интервале от 130 до 140 ГэВ/с2).. Вместе с тем, физики призывают не спешить с выводами.
«Я думаю, мы должны быть крайне осторожны», — заявила Фабиола Джианотти, официальный представитель коллаборации ATLAS, слова которой приводит Nature News.
Большая часть зафиксированных превышений связана с избытком числа рождений W-бозонов, частиц-переносчиков слабого взаимодействия. Теория предсказывает, что бозон Хиггса может распадаться на W-бозоны.
Пока данных еще не достаточно, чтобы ученые могли с уверенностью говорить об открытии. Однако, как отмечают ученые, Большой адронный коллайдер быстро набирает данные и скоро картина может полностью измениться.
Физики, работающие на американском коллайдере Теватрон, предшественнике Большого адронного коллайдера, также представили на конференции в Гренобле результаты, которые заставляют подозревать присутствие бозона Хиггса. «Эксперименты на Теватроне (детекторы D0 и CDF) тоже наблюдают небольшой избыток событий в диапазоне масс 120-150 гигаэлектронвольт (на уровне 1-2 сигма). Таким образом, все четыре эксперимента — D0, CDF, ATLAS и CMS - видят избыток событий в этом диапазоне масс. Это становится уже очень интересно», — сказал представитель коллаборации D0 Дмитрий Денисов.
Впрочем, отметил он, впереди еще много работы: ученым необходимо определить, правильно ли учтены фоновые процессы, совпадает ли наблюдаемый избыток с предсказаниями Стандартной модели для бозона Хиггса. «И конечно, объединить результаты со всех четырех экспериментов. Мы ожидаем, что все эти проверки и комбинация результатов будут сделаны за срок около месяца. Наступает самое интересное время в поисках бозона Хиггса», — заявил ученый.
