Neděle, 27 září
Shadow

Higgsův boson polapen – možná

Zhruba takto vypadají data z detektorů LHC. Zakřivené čáry značí dráhy částic, zaznamenané detektory. Počítačové programy, vytvořené speciálně na míru každému pokusu, umožňují vypočítat místo, kde se rozpadlá částice nacházela, její hmotnost a rychlost. Z toho pak lze usuzovat, co rozpadu předcházelo.

Dva hlavní detektory urychlovače LHC, ATLAS a CMS, možná zaregistrovaly skutečný Higgsův boson hmotností okolo 125 GeV. Z dat, které se zatím podařilo získat, však nelze jednoznačně jeho existenci ani potvrdit, ani vyvrátit. Fyzikové potřebují víc dat a podle odhadů by jich mohli mít dostatek v roce 2012.

O dosavadních výsledcích fyzikové referovali na úterním semináři, který byl dlouho očekáván odbornou veřejností a prostor mu věnovala dokonce i běžná média. Výsledek je zatím nerozhodný. „Zatím jsme jej neobjevili, ale stále nevylučujeme jeho (Higgsova bosonu) existenci, sledujte naše zpravodajství v roce 2012“, prohlásil k výsledkům semináře generální ředitel CERN Rolf Heuer.

Higgsův boson je posledním chybějícím článkem nejuznávanější dnešní teorie elementárních částic, takzvaného Standardního modelu. Prostřednictvím Higgsova bosonu nabývají ostatní částice hmotnost. Podle našich běžných představ je hmotnost jakousi pevnou a neměnnou vlastností, avšak když se nad tím zamyslíme, není tomu tak – v podstatě jediný způsob, jak ji můžeme definovat, je míra odporu vůči zrychlení, tedy působení síly, například ve stavu beztíže je vnímání hmotnosti značně odlišné od běžného pozemského. Existují částice, které vlastní hmotnost ani nemají, například fotony. Je proto podobnou vlastností, jako elektrický náboj – částice jej mohou a nemusejí mít.

Teorie, která předpovídá existenci Higgsova bosonu, však neumožňuje vypočítat jeho vlastní hmotnost. Vědcům se vylučovací metodou podařilo zúžit spektrum hmotností, kde se „božská částice“ může nacházet, na interval 114 až 141 GeV/c2. Na této jednotce není nic zvláštního, jedná se o přepočet podle Einsteinova vzorce E = mc2 a fyzikové ji používají z toho důvodu, že se s ní snadno zachází. 100 GeV/c2 je přibližně 107-násobek hmotnosti protonu.

Fyzikové hledají tuto „božskou“ částici (nebo spolehlivě vyvrátit všechny dosud vytvořené teoretické předpovědi) ve srážkách protonových svazků, urychlených téměř na rychlost světla. Při každé z nich se uvolňují desítky jiných částic, které můžeme detekovat. Podle teorie je Higgsův boson velmi nestabilní a rozpadá se na dva bosony, čtyři elektrony nebo muony, nebo dvě kvanta gama-záření. Všechny tyto entity již můžeme na rozdíl od Higgse přímo zachytit detektory. Při experimentech měří vědci počet těchto uvolněných částic a zjišťují, zda se při některé srážce nevyskytne jejich výrazně vyšší hladina. Kombinace částic, na kterou by se měl rozpadat Higgsův boson, je totiž unikátní a pokud existuje a jeho vlastnosti odpovídají teoretickým, nemůže jít o nic jiného.

Výsledkem, který byl představen na semináři a který nyní sdělovací prostředky považují za nezvratný důkaz nalezení Higgsova bosonu, je výrazně vyšší hladina stop rozpadu na dvě kvanta gama-záření, přičemž původní částice před rozpadem měla hmotnost 126 GeV/c2. Zatím ale tento výsledek není průkazný z důvodu nedostatečné statistiky a je potřeba získat více dat.

„Omezili jsme nejpravděpodobnější hmotnostní interval pro Higgsův boson na interval 116 až 130 GeV/c2 a několik posledních týdnů studujeme, co se děje v oblasti okolo 125 GeV/c2. Nemůžeme zatím říct, zda vysoký signál, který jsme objevili, není jen náhodnou fluktuací. Pokud ano, byla by to velmi velká fluktuace. Zatím nemůžeme dělat žádné definitivní závěry“, říká Fabiola Gianotti, italská fyzička, pracující na experimentu ATLAS.

Představitel skupiny, pracující na detektoru CMS, Guido Tonelli, uvedl, že také jeho tým získal výsledky, naznačující existenci Higgsova bosonu v oblasti hmotností okolo 127 GeV/c2. I podle něj je však dosavadní množství dat nedostačující. Experimentátorům z CMS se již podařilo vyloučit, že by Higgsův boson mohl mít hmotnost v rozmezí 130 až 600 GeV/c2.

Nyní probíhá sběr a analýza dat, získaných na experimentech. Nová konference k „božské částici“ je naplánována na březen 2012.

Související články: Na LHC zaregistrovali rozpad částic, který ukazuje na existenci Higgsova bosonu

Zdroj: Atominfo.ru

1 Comment

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..