დიდ ადრონულ კოლაიდერზე, შესაძლოა, ჰიგსის ბოზონის კვალი აღმოაჩინეს

Science

გრენობლში ჩატარებულ International Europhysics Conference on High Energy Physics-ზე CMS-ის და ATLAS-ის წარმომადგენლება განაცხადეს იმის შესახებ, რომ, შესაძლოა, მათ იპოვეს ჰიგსის ბოზონის დაბადების დადასტურება.

CMS-ის და ATLAS-ის დეტექტორები დამონტაჟებულია დიდ ადრონულ კოლაიდერზე. თუ ჰიგსის ბოზონი არსებობს, ის უნდა იბოდებოდეს პროტონის პროტონთან შეჯახების შედეგად და იშლებოდეს სწრაფად სხვა უკვე ცნობილი ნაწილაკების კომბინაციებად. CMS-ის დეტექტორი ჰიგსის ბოზონის ძებნას დაშლის პროდუქტის რამდენიმე ვარიანტით ახორციელებს: ორი ფოტონი, ორი ტაუ-ლეპტონი (მათ აქვთ დიდი მასა, 1,77 ჰევ (ჰექტოელექტროვოლტი)), ასევე W და Z ბოზონის წყვილებით.

შესაბამისად ყველა ამ დაშლის ვარიაცების შესწავლით შეიძლება ვივარაუდოთ ის, რომ ჰიგსის ბოზონის დაბადება ნებისმიერი მასის შემთხვევაში შეუმჩნეველი არ დარჩება.

ახალი ინფორმაცია, რომელიც კონფერენციაზე CMS-ის წევრებმა წარმოადგინეს, ეხება 120 და 600 ჰევ მასის მქონე ნაწილაკების სფეროს. როგორც იტყობინებიან, მეცნიერებმა 95% ალბათობით, შეძლეს ჰიგსის ბოზონის არსებობის გამორიცხვა შემდეგი მასების ინტერვალებში, 149-206 და 300-440 ჰევ, ასევე სხვა შედარებით ვიწრო სფეროებში, რომელიც მოქცეულია ამ ინტერვალებს შორის. შედეგები ასევე შეისაძლოა პერეფორმულირებული იქნეს სტანდარტული მოდელის კონტექსტისათვის, დამატებითი მეოთხე თაობის ფერმიონებით; აქ უკვე ჰიგსის ბოზონის არსებობა 95% ალბათობით გამოირიცხება 120-600 ჰევ ინტერვალში მთლიანად.

ანალოგიური გამოთვლები ჩაატარეს ATLAS-ის თანამშრომლებმაც და დაადასტურეს CMS-ის მონაცემები. იგივე 95% ალბათობის შემთხვევაში ATLAS-ის ფიზიკოსებმა გამორიცხეს “სტანდარტული” ჰიგსის ბოზონის მასის ორი დიაპაზონი, 155-190-450 ჰევ.

ATLAS და CMS-ის შედეგში ყველაზე საინტერესო, არა თვითონ მასების შეზღუდვების დადგენა იყო, არამედ ის ფაქტი, რომ ქვემო ზღვარი ნულზე ცოტათი მეტია, როგორც მოსალოდნელი იყო. თეორიულად ვარაუდობდნენ, რომ დეტექტორების მიერ შეგროვილი ექსპერიმენტების მონაცემები მისცემდათ საშუალებას გამოერიცხათ მაჩვენებლები, დაწყებული დაახლოებით 130 ჰევ-დან, მაგრამ როგორც ვხედავთ ასე არ მოხდა. სწორედ ამ შეუსაბამობას, რომელიც გამოიწვია “დაუგეგმავი” მოვლენების რეგისტრაციამ ორივე დეტექტორზე, ეძახიან ჰიგსის ბოზონის დაბადებას, ან რაიმე ნაწილაკის რომელიც მას ძალიან ჰგავს.

“მართალია ჰიგსის ბოზონიც ასე გამოავლენდა თავს, მაგრამ სიგნალი შესაძლოა უბრალო ფონის ფლუქტუაცია აღმოჩნდეს, — ამბობს CMS -ის წარმომადგენელი ჯიჯი როლანდი (Gigi Rolandi), — ATLAS და CMS-სსაც შესაძლოა აღმოაჩნდეს ერთნაირი პრობლემები ფონის მოდელირებასთან და მაშინ სიგნალი დაკარგავს ყველანაირ მნიშვნელობას”.

უახლოეს მომავალში კოლაბორაციები ATLAS და CMS გეგმავენ დაგროვილი ინფორმაციის გაერთიანებას. წლის ბოლოს ფიზიკოსები უკვე შეძლებენ განსაზღვრონ თუ რა იყო დარეგისტრირებული ექსპერიმენტებისას.

გრენობლში კონფერენციაზე ასევე წარმოადგინეს  Bs-მეზონების იშვიათი დაშლის მონაცემებიც, რომელიც შეიცავდა Strange Quark და Bottom quark-ს, ასევე B0მეზონებს. სტანდარტული მოდელის თაახმად, ეს ნაწილაკებად მიუონების წყვილად მხოლოდ განსაკუთრებულ შემთხვევებში უნდა იშლებოდეს (მილიარდ მიღებულ Bs-მეზონზე დაახლოებით სამი ასეთი მოვლენა მოხდა), მაგრამ სუპერსიმეტრიის თეორიებში — მიუონების დაშლის წილი ერთი-ორად იმატებს. CMS-ზე ჩატარებული გამოთვლები ჯერ-ჯერობით სტანდარტულ მოდელს არ ცდება.

მარტივი ახსნა იმისა, თუ რა როლს თამაშობს ჰიგსის ბოზონი სტანდარტულ მოდელში:

httpvhd://www.youtube.com/watch?v=RIg1Vh7uPyw

გამოყენებულია Physicsworld.Com-ის მასალები.

Leave a Reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.