Учёные сообщили, что почти обнаружили бозон Хиггса

Данная элементарная частица была предсказана в теории и на ее базе основывается основополагающая теория суперсимметрии, которая в свою очередь является базисом для значительной доли современной физики. По словам физиков, в рамках двух основных детекторов элементарных частиц — ATLAS и CMS, были обнаружены существенные свидетельства в пользу существования легковесного бозона Хиггса.

По словам ученых, энергетический диапазон (или, говоря другими словами, масса) бозона Хиггса составляет около 125 гигаэлектронвольт (ГэВ). Прежде этот диапазон не был предметно исследован физиками и теперь они предполагают, что здесь могут быть сделаны и некоторые другие открытия. "Можно говорить о том, что обнаружение бозона Хиггса должно стать лишь первым в цепочке открытий", — говорит физик и пресс-секретарь проекта CMS Гвидо Тонелли.

Вероятно, стоит несколько пояснить, почему вокруг бозона Хиггса возникает так много шумихи в научном мире. Дело в том, что с 1960-х годов общепринятой в мировой физике является так называемая стандартная модель, которая определенным образом описывает взаимодействие частиц и сил. Изюминка ее заключается в том, что она исходит из предположения того, что в природе должна существовать элементарная частица — бозон Хиггса — которая отвечает за возникновение массы у всех элементов. Если бы выяснилось, что бозон Хиггса — это фикция, то вся стандартная модель оказалась бы неработоспособной.

В результате этого, на протяжении последних нескольких десятилетий группы ученых по всему миру при помощи мощных ускорителей элементарных частиц искали искомый бозон. Недавние эксперименты на Большом Адронном Коллайдере указали на то, что бозон, если конечно он существует, должен лежать где-то в энергетическом диапазоне 115-141 ГэВ.

Теперь ученые говорят, что бозон Хиггса должен существовать в диапазоне около 125 Гэв.

К таким выводам специалисты пришли, проанализировав 300 триллионов столкновений элементарных частиц, проведенных БАКом. Сейчас две независимые группы исследователей от проектов CMS и ATLAS презентовали свои расчеты на основе 300 трлн столкновений. По словам Фабиолы Джанотти, руководителя проекта ATLAS, впервые две группы физиков пришли к практически идентичным итогам расчетов, указывающих на вероятное существование бозона Хиггса.

Детекторы CMS и ATLAS работают примерно в одном и том же диапазоне — от 115 до 131 ГэВ — однако для детектирования частиц они применяют разные методы. В итоге, команда ATLAS указала на то, что бозон Хиггса должен существовать примерно в диапазоне 126 ГэВ, CMS — в диапазоне 124 ГэВ. По словам ученых, полученные результаты имеют статистическую значимость на 2,3 сигма, что означает около 2% вероятности случайных флуктуаций, не связанных с бозоном Хиггса. Для констатирования гарантированного открытия у ученых уровень значимости должен быть не ниже 5 сигма.

"Пока мы не можем точно говорить о гарантированном наличии бозона, но определенно он должен существовать в указанном диапазоне. Сейчас мы можем говорит, что у нас скорее всего, данные не о флуктуации, а о реальном наличии частицы", — говорит Джанотти.

По ее словам, особенность стандартной модели физики заключается в том, что она никак не указывает на вероятную массу бозона Хиггса, из-за чего ученым приходится искать эту частицу буквально наобум. Ранее экспериментально было установлено, что масса W- и Z-бозонов составляет 80,4 и 91,2 ГэВ.