Цивилизация
То, что бозон Хиггса не существует в предсказанном теорией варианте, весной 2012 года могут доказать исследователи, работающие на коллайдере Теватрон, «приговоренном» властями США к закрытию из-за нехватки средств. Как известно, бозон Хиггса, или «частица Бога», — это последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Эта гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса.
«Мы набираем данные до конца сентября этого года. После этого нам нужно их обработать, на это у нас уходит от четырех до шести месяцев. Мы надеемся, что если «хиггса» нет, то мы, соответственно, где-то к весне следующего года сможем это сказать», — сказал РИА «Новости» Дмитрий Денисов, представитель одной из двух крупнейших научных групп, работающих на Теватроне, — коллаборации DZero (D0).
На этой неделе две главные коллаборации, работающие на Теватроне в Национальной лаборатории имени Ферми в штате Иллинойс, представят новые результаты «охоты» на бозон Хиггса, сообщило издание Fermilab Today. Прежние эксперименты указывали, что частица Хиггса может иметь массу в интервале от 114 до 185 гигаэлектронвольт, деленных на скорость света в квадрате (ГэВ/с2). Физики часто измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на знаменитой формуле Эйнштейна, E=mc2. При этом 100 гигаэлектронвольт примерно в 107 раз больше массы протона.
В ноябре 2009 года в Фермилабе «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.
К настоящему моменту детекторы Теватрона CDF и DZero (D0) набрали достаточно данных, чтобы несколько расширить интервал — исключить существование бозона Хиггса в интервале масс от 153 до 179 ГэВ/с2. Статистические отклонения в числе наблюдаемых столкновений частиц, которые имитируют сигнал «хиггса», соединенные с данными о столкновениях, способных привести к его рождению, повлияли на действительный диапазон, в котором существование «хиггса» может быть исключено с достоверностью 95%.
«По сравнению с тем, что было прошлым летом, эта картинка изменилась несильно. Мы сумели с большей вероятностью исключить «хиггс» в этом диапазоне. Пока можно сказать, что мы исключаем тот же диапазон, но с большей вероятностью», — пояснил Денисов. Он добавил, что эти данные получены только для «тяжелого» бозона Хиггса, который распадается на W-бозоны. По словам Денисова, физики, работающие на Теватроне, рассчитывают к лету получить данные о «легком» варианте бозона Хиггса и сузить оставшийся незакрытым левый диапазон его возможных масс.
«На сегодняшний день дырочка, которая остается, — это интервал от 115 до 155. В правом диапазоне, скорее всего, «хиггса» нет. Большинство людей считают, что «хиггс» находится где-то между 115 и 150», — сказал Денисов. Он добавил, что исключить существование бозона Хиггса легче, чем подтвердить его: «Для того чтобы исключить что-то, достаточно 95-процентного уровня достоверности. Чтобы что-то подтвердить, нужно 99,5%».
В январе министерство энергетики США из-за сложной финансовой ситуации отказалось продлить до 2014 года, как предлагали ученые, срок работы коллайдера Теватрон. Второй по энергии ускоритель частиц после Большого адронного коллайдера закончит работу в октябре 2011 года, после чего ученые продолжат обрабатывать полученные данные.
«Мы рассчитываем успеть еще на 10–11% увеличить интегральную светимость (накопленное количество столкновений), и это для нас должно быть достаточно для того, чтобы полностью исключить бозон Хиггса во всем этом диапазоне, — сказал Денисов. — Наша задача, конечно, постараться успеть сделать это раньше, чем БАК. Азарт присутствует, этого нельзя отрицать».
