Великий колайдер для маленької частинки
Якщо досі всі повідомлення про спіймання невловимої частинки — бозона Хіггса — були тільки чутками, то після останньої обробки даних учені відзвітувалися про перемогу.
Дослідники, які працюють у рамках експериментів ATLAS і CMS, на Європейській конференції з фізики високих енергій (HEP-2011) повідомили, що останні дані зі статистики зіткнень високоенергетичних частинок, отримані на Великому адронному колайдері, дозволяють припустити: передвіщений теоретиками бозон Хіггса все-таки існує — він залишив свої сліди.
У фундаментальних роботах з будови матерії Пітер Хіггс ще в 1964 році припустив, що має бути якась частинка, відповідальна за масу всіх інших елементарних частинок. Тобто якщо існує бозон Хіггса — отже, Стандартна модель правильна. Ні — усю нинішню теорію мікросвіту треба переглянути.
Відповідно до Стандартної моделі, поле Хіггса трохи нагадує електричне, яке пронизує вакуум і затягує інші частинки, створюючи ефект маси. Так само, як електричне поле містить у собі квантові частинки — фотони, поле Хіггса складається з бозонів, названих на його честь, які «віртуально» ховаються у вакуумі. Але якщо розігнати протони до швидкостей, близьких до швидкості світла, то можна вибити бозони Хіггса з вакууму й дати їм реальне, нехай і коротке, існування. Майже миттєво вони розпадаються на інші, уже відомі частинки, які можна зафіксувати, використовуючи спеціальні детектори ATLAS і CMS.
Власне, у першу чергу для піймання бозона Хіггса й було побудовано Великий адронний колайдер. Однак кілька років дослідники зазнавали невдач. Сам Хіггс одного разу заявив: якщо цю частинку не буде знайдено, він відмовляється розуміти, як працюють слабкі електромагнітні взаємодії. І от тепер, коли БАК нарешті виведений на повну потужність, детектори виловили в потоці розпадів частинок несподіваний надлишок подій. Вони стосувалися розпаду частинок із масою від 130 до 150 гігаелектронвольтів (ГеВ). Нагадаємо, що у фізиці елементарних частинок у електронвольтах вимірюється не тільки енергія, а й маса, виходячи з їхньої еквівалентності за рівнянням E=mc2. Відповідно до теорії, саме в цьому проміжку може виявити себе бозон Хіггса.
Є й інші непрямі ознаки того, що вчені на правильному шляху. Однак поки проаналізовані не всі дані, а тому впевнено судити про те, що перед фізиками саме бозон Хіггса, не можна. Цілком імовірно, що надлишкові події будуть пояснені, наприклад, похибками в розрахунках теоретиків і вимагатимуть внесення виправлень у Стандартну модель. До речі, схожий результат у травні було отримано на американському прискорювачі Tevatron. Може, виявиться, що фізики по обидва боки Атлантики побачили одне й те ж явище.
