Фізики готові оголосити, що вони на 99,9936 відсотка впевнені, що бозон Хіггса існує, так кажуть експерти, які полювали на цю частку 10 років
Об'єднані результати двох команд, що працюють в ЦЕРНі на Великому адронному колайдері (ВАК), повинні допомогти зрозуміти, чому у об'єктів в нашому Всесвіті є маса - і таким чином, у галактик, планет, людей і всіх інших об'єктів Всесвіту є можливість існувати.
Вчені з ATLAS (тороидальний апарат ВАК) і CMS (компактний мюонний соленоїд) готові відкрити сьогодні свою таємницю.
Великий адронний колайдер. Фото з сайту dailymail.co.uk
У полюванні за Хігсом легко помилитися
«Це був перший раз, коли ми очікували [виключити] Хіггса, але не змогли», - сказав Тім Барклоу, експериментальний фізик з команди ATLAS, який працює в Національної прискорювальної лабораторії SLAC Стенфордського університету.
Дві сигми - це 95 відсотків ймовірності, що результат - не випадковість. Проте це далеко від п'яти сигм, які традиційно потрібні фізикам для офіційного підтвердження відкриття. П'ять сигм означають: ймовірність того, що відкриття випадкове - менше однієї мільйонної.
Негативний результат був би не менш захоплюючим відкриттям для вчених, тому що це був би натяк на абсолютно нову фізику, що вимагає переосмислення сформульованих законів Всесвіту.
Результат зіткнення, отриманий в ЦЕРНі, який може вказати на присутність бозона Хіггса (зображення: ЦЕРН)
Хіггс - це ключова частина мозаїки нашого Всесвіту?
Бозон Хіггса - одна з ключових частин загадки, необхідних для повного розуміння стандартної моделі фізики - успішної досі теорії, яка пояснює, як елементарні частинки взаємодіють з елементарними силами природи.
Так звана частка бога була запропонована в 1960-х роках фізиком Пітером Хіггсом для пояснення того, чому деякі частинки, такі як кварки, що формують блоки протонів, і електрони, мають масу, в той час як інші, такі як несучі світло фотони - не мають.
Пітер Хіггс (зображення: Corbis). Фото з сайту dailymail.co.uk
Ідея Хіггса полягала в тому, що Всесвіт занурена в невидиме поле, подібне магнітному. Кожна частинка відчуває це поле - тепер відоме як поле Хіггса, - але в різному ступені.
Якщо частка може вільно переміщатися в цьому полі з мінімальним взаємодією, значить вона має мінімальну масу. Альтернативно, якщо частка буде взаємодіяти з полем Хіггса в значній мірі, то у неї більш висока маса.
Ідея поля Хіггса вимагає прийняття нової частинки: бозона Хіггса
Відповідно до стандартної моделі, якби область Хіггса не існувала, Всесвіт був би зовсім іншим місцем, сказав Пескин.
«Було б дуже важко сформувати атоми, - додав він. - Наш акуратний світ, де матерія складається з атомів і електронів і формуються хімічні зв'язки, - не існував би, якби не було поля Хіггса ».
Іншими словами: ні галактики, ні зірки, ні планети, ні життя на Землі - не існували б.
Природа проти тих, хто шукає частку бога
На французько-швейцарському кордоні, в БАК - овальному тунелі 27 кілометрів завдовжки - протівовращающіеся промені протонів, доведені майже до швидкості світла, створюють керовані зіткнення.
Екзотичні елементарні частинки, деякі з яких, ймовірно, не існували з ранніх моментів після Великого Вибуху, створювалися в високоенергетичних зіткненнях. Деякі з цих дивних частинок існують лише фракції секунди, перш ніж розпастися в інші частинки.
Теорія передбачає, що «життя» бозона Хіггса занадто коротке, щоб її можна було зареєструвати інструментами ВАК, але фізики думають, що вони можуть підтвердити її існування, якщо зможуть визначити частки, в які він розпадається.
Якщо, грунтуючись на цих спостереженнях, дійсно виявиться, що у Хіггса маса приблизно 125 ГеВ, як свідчили попередні дані, цей результат допоможе пояснити, чому частка бога так довго не могла бути виявлена.
Ця маса просто занадто висока, щоб її могли зареєструвати такі прискорювачі, як Великий електронно-позитронний колайдер, який міг досліджувати частинки в межах 115 ГеВ.
У той же самий час 125 ГеВ - це не така маса, яка виробляє продукти розпаду, настільки незвичайні, що їх виявлення було б очевидним доказом існування Хіггса.
Насправді Хіггс, здається, перетворюється у відносно банальні продукти розпаду, такі як кварки, які мільйонами виробляються в БАК.
«Це саме так - природа дійсно проти нас. В діапазоні, в якому знаходиться бозон Хіггса, найскладніше щось знайти », - сказав Девід Еванс, учасник експерименту ALICE в ЦЕРНі.
Щоб виявити сигнал Хіггса серед сильного фонового шуму, вчені повинні дуже точно обчислити, яке буде розподіл часток для зіткнення при даній енергії, і скільки вони очікують побачити додаткових складових частки, якщо був створений бозон Хіггса.
Додатково, щоб гарантувати, що сигнал - це не випадковість, фізики ВАК вимагають великої кількості зіткнень - прискорювач ядерних частинок може призвести приблизно 800 мільйонів зіткнень в секунду, - щоб отримати достатньо зіткнень, при яких створюється бозон Хіггса.
У той час як пошук Хіггса був основною мотивацією для будівництва ВАК, роботу найбільшого в світі прискорювача ядерних часток не зупинять, якщо існування бозона Хіггса буде підтверджено.
З одного боку, деякі питання потребують багатьох років додаткової роботи, наприклад визначення каналів розпаду частинки бога - тобто в які частки перетворюється бозон Хіггса, коли знижується енергія. Це дозволить зрозуміти, чи це та частка, за яку стільки років полювали вчені, або це щось ще більш екзотичне.
Питання до В. Кішкінцеву.
Два місяці тому Ви стверджували, що самий елементарний фотон має енергію приблизно рівною 2,23еВ.
А днями я прочитав в інтернет Вашу ж статтю в якій Ви зменшили очікувану енергію самого елементарного фотона на три слішнім порядку, прийнявши за неї енергію фотона реліктового випромінювання.
Обґрунтували це це досить складно. Як перевірки перевірки наскільки це вірогідно запропонували провести експерименти по визначенню електричного заряду в електрон вольтах. Це Ваша ідея, що енергія самого елементарного фотона дорівнює енергії електричного заряду. Або її ще хто розвиває. Може надала роз'яснення ці проблеми "на пальцях" на даному сайті
Гість: В. Кішкінцев
На жаль ТЗЕС не вміщується в даний віконце. Але спасибі Спостерігачеві, що явно ознайомився з нею в Інтернет. Я як розробник ТЗЕС, все більше і більше переконуюся, що вона для переносників енергії рівноцінна таблиці Д.І. Менделєєва для атомів.
Так мені вдалося за допомогою її обчислити власну енергію однієї
електростатичного структури і антиструктуру. Її модуль склав
2, 23 еВ. Цією ж величиною відповідно до теорії ТЗЕС дорівнює модуль електричного заряду. У самого елементарного фотона
власна енергія трохи більше, тому що самий елементарний фотон 3.1.1 згідно ТЗЕС, це електростатична структура в водневому стані.
Водневе стан означає, що електростатична структура 3.0.1 захопила в попутники магнітну антістуктуру 2.0.2. В результаті звичайний світловий фотон це просто згусток з структур 3.1.1, а антіфотон згусток з антиструктуру 3.1.2.
У РАН обговорювати ТЗЕС не хочуть, але спасибі хоч за те, що розмістили на своєму сайті пояснення чому промені світла здатні породжувати не тільки сили відштовхування, а й тяжіння. Правда, дискусію зірвав якийсь учений, заявивши: Фотони одне полярні.
А. правильніше вони не володіють електричними зарядами, а володіють магнітними зарядами, здатними утримувати близько електростатичного структури магнітну структуру. Тобто переводити електростатичну структуру в водневе стан. Так що ТЗЕС це фізичний інструмент розкриває природу енергії. Рекомендую переглядати мої статті в інтернет на різні теми.