Бозон Хиггса почти попал в руки физиков
![Бозон Хиггса почти попал в руки физиков Бозон Хиггса почти попал в руки физиков](https://globalscience.ru/pictures/20056_2227.jpg)
Ученые Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) провели 13 декабря конференцию, где представили результаты анализа последних данных, собранных детекторами Atlas и CMS, в рамках проекта, целью которого является поиск божественной частицы - бозона Хиггса.
Мероприятие транслировали в прямом эфире, а участники конференции позже выставили в Twitter многочисленные текстовые трансляции выступления мировых ученых.
До проведения конференции активно распространялись слухи о том, что в ходе доклада все же будет объявлено об открытии знаменитого теперь уже бозона. Однако слухи не подтвердились, и ученые по-прежнему могут лишь твердо предполагать о существовании загадочной элементарной частицы. Возможно, поэтому итог мероприятия произвел некоторое разочарование.
Понять, чем же все-таки является бозон Хиггса, можно обратившись к понятиям квантовой физики. В этой области физики переносчиками взаимодействия между полями являются кванты, которыми частицы одного поля как бы перекидываются с частицами другого поля. Кванты эти могут вообще не иметь массы, а могут быть тяжелее самих частиц.
В 1960-е годы ученые объединили слабое и электромагнитное взаимодействие в единую теорию. Недостатком этой теории являлось то, что она не объясняла отсутствие массы у кванта электромагнитного поля или фотона, и присутствие ее у квантов слабого поля Z- и W-бозонов. Чтобы исправить теорию предпринималось множество попыток, которые, впрочем, оканчивались неудачами и ломали всю теорию. Последней и самой удачной поправкой и стало открытие механизма Хиггса.
Британский физик Питер Хиггс в 1965 году предложил механизм, в главной роли в котором играло одноименное поле. Согласно этому механизму масса частицы зависит от взаимодействия с этим полем, то есть чем сильнее одноименное поле подействует на частицу, тем больше будет масса этой частицы. В физике этот процесс назвали спонтанным нарушением симметрии электрослабого взаимодействия. По сути, эта теория сломала устоявшееся представление о симметрии физической реальности, но «наделила» Z- и W-бозоны массой. Именно из этой теории следует, что бозон Хиггса является квантом того самого одноименного поля.
Таким образом, модель электрослабого взаимодействия сложилась окончательно. В 1979 году ученые Абдус Салам, Шелдон Глешоу и Стивен Вайнберг получили за исследования этой модели Нобелевскую премию по физике. Питера Хиггса в числе лаурятов не оказалось, но его именем назвали саму частицу.
Согласно некоторым суперсимметричным теориям, дополняющим Стандартную модель, предложенную Хиггсом, бозонов может быть сразу несколько.
Окончательно Стандартная модель сформировалась лишь к началу 70-х, когда к теории электрослабого взаимодействия добавили сильной. Вот уже более сорока лет физики проверят предсказания модели, которые сбывают в 99% случаях. Не удалось пока только обнаружить неуловимый бозон Хиггса. Теоретически просчитать его массу невозможно, поэтому для его обнаружения ученые прибегли к методу эксперимента. Главной надеждой экспериментаторов стал Большой андронный коллайдер.
В андронном коллайдере ученые сталкивали пучки протонов, которые в результате столкновения образовывали другие частицы. Те в свою очередь разлетаются, распадаясь на новые частицы. Задача детекторов коллайдера – уловить образовавшиеся частицы и путем нетривиального компьютерного анализа определить их тип, импульс, энергию. Так, чтобы определить, сколько энергии ушло на образование нейтрино, детекторам необходимо вычислить разность энергии пойманных частиц в момент столкновения протонных пучков.
Результаты всех столкновений вычисляются, конечно, с определенной долей вероятности, поэтому, чтобы иметь право заявлять об открытии чего-либо, необходимо в результате множества экспериментов зарегистрировать одно и то же событие. Сложность состоит и в том, что до сих пор точно неизвестна масса бозона Хиггса, а поэтому приходится анализировать много вариантов распада и образования этой неуловимой частицы.
Результаты, представленные на конференции стали результатом трудов 2 000 ученых, которые проанализировали 5 000 триллионов столкновений протоновых пучков. Следствием такой глобальной работы стали два основных результата.
С вероятностью 95% масса бозона Хиггса располагается в диапазоне от 115,5 до 131 гигаэлектронвольт. Второй результат ученые оглашали с большой осторожностью – с небольшой статистической значимостью в 2,3 сигма детекторам удалось зафиксировать бозон Хиггса в районе массы 126 электронвольт.
Чтобы точно подтвердить открытие, понадобятся еще данные, которые ученые планируют добыть в ходе повторного включения коллайдера после «зимних каникул», так как в этот период стоимость электроэнергии для его работы очень высокая.
Новость подготовила Оксана Скрипко
С этим материалом еще читают:
В изучении «частицы Бога» поможет «Режим Хиггса»
![](https://globalscience.ru/pictures/small/25996_8218.jpg)
Бозон Хиггса разрушит Вселенную
![](https://globalscience.ru/pictures/small/22027_4221.jpg)
Астрономами обнаружена гигантская черная дыра
![](https://globalscience.ru/pictures/small/25092_7308.jpg)
Еще из категории технологии:
- Новая и улучшенная камера, вдохновленная человеческим глазом
- Машинное обучение может помочь ответить на давние астрофизические вопросы
- Ученые связывают износ двигателей самолетов с попаданием пыли в крупных аэропортах
- Цемент, вдохновленный раковинами, стал в 19 раз гибче благодаря «спроектированным дефектам»
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду
- Твердотельная батарея от американского производителя достигла нового рубежа
- Билл Гейтс закладывает первый камень для нового поколения ядерных реакторов в США
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
Последние комментарии
Рассылка топовых новостей
Читательский топ
- Астрономы находят доказательства того, что голубые сверхгиганты могут образовываться в результате слияния двух звезд
- Признаки жизни обнаружины в единственном ледяном зерне, выброшенном с экстерральных лун, показывает экспериментальная установка
- За пределами клонирования: использование мощи виртуального квантового вещания
- Новые открытия освещают поиски ценных "зеленых" металлов
- Ровер NASA Perseverance исследует древнюю реку на Марсе
- Билл Гейтс закладывает первый камень для нового поколения ядерных реакторов в США
- Самый длинный в Северной Америке вантовый мост соединяет США и Канаду