Вчені заявляють про відкриття бозону Хіґза

Науковці з Європейського центру ядерних досліджень (ЦЕРН) заявляють про відкриття нової субатомної частинки, яка відповідає властивостям бозону Хіґза.

Протягом 45 років фізики намагалися експериментально довести існування цієї частинки, яка може пояснити, чому матерія має масу.

CMS – один з двох детекторів для пошуку бозона на Великому адронному колайдері (ВАК) – показав рівень вірогідності, який відповідає науковому відкриттю.

Тепер залишається переконатися, що відкрита частина насправді є бозоном Хіґза. Зробити це цього ж дня, в середу, напевно не вдасться.

Результати експерименту було оголошено в ЦЕРНі - штаб-квартирі Великого адронного колайдера в Женеві. Повідомлення фізиків зустріли оплесками.

Команда, яка працює з CMS, повідомляє, що поєднавши два набори даних, дослідникам вдалося отримати рівень ймовірності на рівні 5 сигма. Це означає, що є лише один шанс із 3,4 мільйона, що сигнал, який вони зафіксували, насправді не свідчить про частинку Хіґза.

Однак поєднання всіх даних з детектора CMS знижує цю ймовірність до 4,9 сигма - один шанс із двох мільйонів.

Джо Інкандела, речник команди CMS, був недвозначним.

"Ці результати попередні, але сигнал п’ять сигма на рівні близько 125 ГеВ, який ми бачимо, неймовірний. Це справді нова частинка", - сказав він під час зустрічі в Женеві.

Результати детектора Atlas виявилися ще красномовнішими.

"Ми спостерігаємо в отриманих даних чітке свідчення нової частинки, на рівні п’ять сигма, в районі маси близько 126 ГеВ", - сказала Фабіола Ґіанотті, речниця команди, яка працювала над експериментом Atlas у ВАК.

Масивна проблема

Представлені в Женеві нові дані засвідчили, що вчені впритул наблизилися до того, щоб підтвердити існування бозона Хіґза і покласти край десятилітнім пошукам цієї найбільш жаданої нагороди фізиків.

Таке підтвердження стане одним з найбільших наукових відкриттів за минуле сторіччя. Деякі фізики порівнюють полювання за Хіґзом з місією "Аполлон", яка в 1960-х роках висаджувалася на Місяці.

Великий адронний колайдер, будівництво якого коштувало 10 мільярдів доларів, став найпотужнішим прискорювачем субатомних частинок в історії. У ньому відбувається зіткнення двох пучків протонів, які рухаються зі швидкістю, близькою до швидкості світла, і серед уламків яких учені вишукують нові фізичні явища.

Бозон Хіґза – наріжний камінь у Стандартній моделі, яка на сьогодні найповніше з усіх фізичних теорій описує будову Всесвіту.

Однак більшість дослідників вважають Стандартну модель лише етапом на шляху до іншої, складнішої теорії, яка зможе пояснити такі явища, як темна матерія і темна енергія.

Після того, як існування нової частинки підтвердять, науковцям потрібно буде вияснити, чи справді вони знайшли бозон Хіґза, передбачений Стандартною моделлю, чи, можливо, якусь іншу, ще екзотичнішу частинку.

Дослідники вивчатимуть, як бозон, який виник після зіткнень у ВАК, розпадається, тобто трансформується в інші, стабільніші частинки.

"Ми подивимося, як часто він розпадається на фотони, як часто він розпадається на Z-бозони, на W-бозони", - каже доктор Тара Шірз з Університету Ліверпуля.

"Це може вписуватися в те, що передбачає Стандартна модель, але якщо будуть відхилення, це означатиме, що працює якась нова фізика. І ми вперше зможемо підглянути крізь віконце на те, що лежить за межами нашого нинішнього розуміння", - каже вона.