Физики ЦЕРНа официально объявили об открытии нового бозона

Физики Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) официально объявили об открытии новой частицы в ходе экспериментов на Большом адронном коллайдере, ее свойства в основном соответствуют ожидаемым для бозона Хиггса, но некоторые все же отличаются.

Бозон Хиггса – последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели, объединяющей все виды взаимодействий, кроме гравитационного – сильное (связывающее кварки в протонах и нейтронах), слабое (взаимодействие между электронами и нейтрино) и электромагнитное. О факте существования бозона Хиггса, который отвечает за массу элементарных частиц, впервые высказал предположение английский физик Питер Хиггс в 1960-е годы.
«Мы наблюдаем новую частицу, у нас есть достаточно сильные свидетельства, чтобы говорить об открытии», – заявил официальный представитель коллаборации CMS (коллектива ученых, работающих на детекторе CMS) Джо Инкандела (Joe Incandela).

Его видеозаявление было размещено во вторник на сайте ЦЕРНа.

По словам представителя коллаборации, ученым понадобится еще время для дополнительного анализа полученных данных.

«Эта частица очень похожа по своим свойствам на бозон Хиггса, но по некоторым параметрам она не совсем точно соответствует ожидаемому… Это может быть не частица Хиггса Стандартной модели, а похожая на нее частица», – сказал он.

Если это так и окажется, это будет революция в физике, сказал ученый. Например, в результате будет доказана теория существования дополнительных пространственных измерений. Это самое значимое экспериментальное открытие за последние 30–40 лет, добавил он.

По словам Инканделы, это фундаментальный бозон, у него, вероятно, нулевой спин.
"Это самая тяжелая частица из всех известных, за исключением топ-кварка, " – сказал Инкандела

Специально для двух коллабораций, которые умудрились «поймать» новую частицу чуть раньше, чем ожидалось, руководство ЦЕРНа приняло решение «выжать» из ускорителя, который в конце 2012 года должен был уйти на 20-месячные «каникулы» для техобслуживания и апгрейда до более высоких энергий пучков, еще 2–3 месяца работы. За оставшееся время физики надеются по крайней мере начать разбираться, насколько их «улов» близок к определению бозона Хиггса Стандартной модели.

«Очень хорошо, что мы видим сигналы частицы, которая может быть бозоном Хиггса, именно в районе массы в 125 гигаэлектронвольт, потому что в этой области мы можем наблюдать очень много событий. Так что спасибо тебе, природа!», – пошутила Джианотти на семинаре.

Сама представительница ATLAS на пресс-конференции призналась, что ей больше всего интересен расклад, при котором новая частица действительно оказалась бы бозоном Хиггса, но не таким, какой предполагает Стандартная модель.

Ее коллега, Джо Инкандела, подчеркнул, что как экспериментаторы ученые стараются в своей работе избегать каких-либо предубеждений и готовы работать с любым вариантом развития событий.

«Мы знаем, что эта история еще не закончена. Есть еще темная материя, есть множество вопросов, на которые мы сейчас не можем ответить. Это, конечно, очень важно, что, возможно, мы когда-нибудь сможем ответить на вопрос о том, откуда берется масса частиц, но есть еще много других вопросов», – сказал ученый.

«Чем сложнее и в каком-то смысле страннее окажется результат, тем, возможно, интереснее, но даже простой расклад сам по себе очень интересен», – добавил Инкандела.

Что будет дальше? Мнения специалистов

Окончательный вердикт о том, является ли открытая на Большом адронном коллайдере новая частица бозоном Хиггса, возможно, будет сделан лишь через несколько лет, сообщил РИА Новости заведующий отделом экспериментальной физики высоких энергий Научно-исследовательского института ядерной физики имени Скобельцына МГУ Эдуард Боос.

«Сегодня произошло великое событие в истории не только физики, но и естествознания в целом», – прокомментировал ученый официальное сообщение об открытии новой частицы.

Он отметил, что теперь нужно получить новые данные о свойствах частицы, в частности, измерить ее квантовые числа – спин и четность.

«Это критически важно», – подчеркнул Боос.

По его словам,
«к концу года ожидается утроение статистики, и какие-то (дополнительные) ответы будут получены».

«Нужно будет дальше работать, в частности, создавать новые ускорители для измерений свойств (новой) частицы с высочайшей точностью – например, линейный коллайдер, который сейчас обсуждается», – сказал Боос.

На вопрос агентства, значит ли это, что для окончательного «закрытия» вопроса о существовании бозона Хиггса уйдут годы, ученый ответил, что «возможно, так и получится».

«Но будет очень интересно, если выяснится, что какие-то свойства новой частицы не соответствуют свойствам бозона Хиггса Стандартной модели. Тогда будет понятно, в каких направлениях вести дальнейшие работы», – сказал Боос.

Новый бозон, который по ряду свойств соответствует бозону Хиггса, может оказаться лишь первым из ряда таких частиц – эта возможность предсказана теорией суперсимметрии, заявил лауреат Нобелевской премии 1984 года по физике, экс-гендиректор Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) Карло Руббиа.

«Теория суперсимметрии, если она верна, предсказывает существование пяти бозонов Хиггса, поэтому то, что мы обнаружили, может быть не тем самым бозоном Хиггса, а всего лишь первым из них», – сказал Руббиа в ходе дискуссии на традиционной встрече нобелевских лауреатов с молодыми учеными.

Теория суперсимметрии (SUSY) предполагает, что у всех известных элементарных частиц существуют «двойники» – суперсимметричные частицы, которые «родились» вместе с «обычными» частицами в момент Большого взрыва. Затем суперсимметричные частицы стали намного тяжелее обычного вещества и распались, а их «остатки» образовали «темную материю», из которой почти на четверть состоит Вселенная.

Как считают эксперты, дальнейшее изучение суперсимметричных частиц возможно на коллайдерах нового типа – линейных.

В настоящее время существуют два крупных пост-БАКовских проекта.

-Это Международный электрон-позитронный линейный коллайдер (ILC, International Linear Collider), в создании которого уже сейчас участвуют почти 300 лабораторий и университетов по всему миру. ILC должен будет детально исследовать свойства бозона Хиггса, если последний будет открыт с помощью БАКа. Стоимость проекта оценивается в десять миллиардов евро.

-Конкурент ILC – проект Компактного линейного коллайдера (CLIC, Compact Linear Collider). При тех же линейных размерах он обещает дать в шесть раз большую энергию частиц (3 тераэлектронвольта против 500 гигаэлектронвольт).

Директор Института теоретической физики Кавли при университете штата Калифорния в Санта Барбаре (США), нобелевский лауреат Дэвид Гросс (David Gross), отвечая на вопрос о том, какой будет судьба линейных коллайдеров ILC и CLIC, отметил, что оба этих проекта уникальны по своим возможностям, и Большой адронный коллайдер даже с учетом его модернизации в будущем не сможет дать такие результаты.

«Это электрон-позитронная машина, она дает очень чистый результат. С течением времени Большой адронный коллайдер будет модернизироваться, его команда будет приобретать новый опыт, но таких данных он все равно не сможет получить», – сказал Гросс.

Источник