Ученые, похоже, нашли неуловимый бозон Хиггса

Бозон Хиггса — самая неуловимая элементарная частица, поиском которой физики занимаются уже несколько десятилетий, — возможно, была обнаружена в ходе опытов, проводимых с использованием Большого адронного коллайдера (БАК), заявили ученые, ведущие эти исследования, на брифинге в Женеве

Именно эта частица является недостающим звеном, объясняющим природу одной из важнейших физических величин — массы.

Ученые говорят, что два эксперимента, проведенные в БАК, дают основание подозревать образование бозонов одной и той же массы, что вызывает в ученой среде небывалое воодушевление.

Однако у команды исследователей все еще недостаточно экспериментальных данных, чтобы официально объявить о сделанном открытии.

Тем не менее, большинство физиков признают, что если бозон Хиггса не будет найден, то это открывает перед ними еще более волнующие перспективы.

«Если окажется, что мы не нашли его, то это будет даже — своего рода — более захватывающее открытие. Во всех случаях мы только выигрываем», — сказал Стефан Зёльднер-Ремболд, специалист по физике элементарных частиц из Манчестерского университета.

«[Если] мы найдем [бозон Хиггса], то теория станет, в целом, завершенной. Если мы не найдем его, то поймем, что должно быть что-то другое, но мы пока не понимаем, что именно», — добавил ученый.

Кусочек пазла

Если ученые смогут доказать существование бозона, это будет грандиозным успехом работы Большого адронного коллайдера (БАК) — гигантского ускорителя элементарных частиц, расположенного на границе Франции и Швейцарии.

Обнаружение бозона Хиггса было основной целью строительства гигантского коллайдера.

При помощи этого устройства ученые разгоняют пучки протонов до релятивистских скоростей и сталкивают их друг с другом, надеясь отыскать неуловимый бозон в еще более мелких элементарных частицах — «осколках», образовавшихся в результате столкновения.

Над проблемой работают две группы ученых, используя различные детекторы — Atlas и CMS, — принцип работы которых основан на разных технологиях. Таким образом они как бы проверяют друг друга.

Бозон Хиггса является фундаментальной частицей, одним из кирпичиков, из которых построена Вселенная. Он также – отсутствующий элемент в основной теоретической конструкции в физике элементарных частиц, известной как Стандартная модель.

Поле, масса и рождение Вселенной

Бозон объясняет, почему другие элементарные частицы имеют массу. Когда Вселенная начала остывать после Большого взрыва, сформировалась гипотетическая сила, известная как поле Хиггса, вместе с ее квантом, частицей, названной бозоном Хиггса.

Именно это поле (а не бозон) объясняет появление массы у частиц, сформировавших атомы. Без его существования частицы просто пронизали бы космос со световой скоростью. Известно, что частицы, имеющие массу, разгоняться до скорости света не могут.

То, как работает поле Хиггса, можно сравнить с поведением фотографов-папарацци и журналистов, которые, окружив кинозвезду, затрудняют ее передвижения по комнате или улице. Другими словами, они «придают массу» кинозвезде.

«Дело в том, что бозон Хиггса нужен нам, чтобы объяснить, что такое масса. Но на самом деле мы нуждаемся в нем, чтобы понять Вселенную», – сказала Тара Ширс, физик элементарных частиц из Ливерпульского университета.

В интервью Би-би-си она сказала: «Открытие [бозона] Хиггса подтвердит, что мы применяем правильный подход, чтобы понять и объяснить Вселенную».

Подождем до 2012 года

Генеральный директор Европейской организации по ядерным исследованиям, ЦЕРН, Рольф-Дитрих Хойер направил сотрудникам электронное письмо, в котором сказано, что пока не стоит ожидать определенности относительно обнаружения бозона Хиггса. Сбор данных продолжается. Он может подтвердить или опровергнуть слухи о бозоне Хиггса.

Но поскольку обе группы ученых – Atlas и CMS – увидели сигнал примерно в том же самом месте, искушение отпраздновать это событие за закрытыми дверями велико.

На публике, однако, физики продолжают говорить, что с окончательным ответом «да» или «нет» придется подождать до 2012 года.