Бозон Хиггса, возможно, не станет порталом в новую физику
Они назвали ее частицей Бога – частицей настолько «чертовски» неуловимой, что на ее обнаружение потребовалось почти 40 лет и машина стоимостью 4,75 миллиарда долларов, и все это в надежде закрыть одну главу в физике и открыть новую.
>
Тем не менее, несмотря на все свои многообещающие свойства, бозон Хиггса, возможно, не станет окном в новую эпоху науки.
О включении ранее игнорируемых поправок в основанные на данных модели создания бозона Хиггса, физики из Польской академии наук, Физического института Макса Планка и Ахенского университета RWTH в Германии не смогли найти доказательства «скрытых» законов, скрывающихся в тени частицы.
«Поэтому кажется, что что никаких предвестников новой физики не видно в механизмах, ответственных за образование бозонов Хиггса, которые мы исследуем – по крайней мере, на данный момент», – говорит Рене Понселе, физик из Института ядерной физики имени Генрика Неводничанского в Польше. p>
Первая половина 20-го века изменила не только то, как мы занимались физикой, но и то, как мы видели Вселенную. За несколько десятилетий ученые перешли от обсуждения самого существования атомов к описанию зоопарка субатомных частиц, управляемых неинтуитивными законами вероятности.
К 1960-м годам стало ясно, что существует явный разрыв. в этом сборнике – гипотетическое поле, которое должно отвечать за придание массы другим фундаментальным частицам.
Названо в честь британского физика-теоретика, который был одним из многих, работавших над этой проблемой, поле Хиггса ( и его частица, бозон Хиггса) были бы совершенно уникальными среди квантового зоопарка. Таким образом, экспериментальное доказательство его существования потребует огромного количества энергии и невероятно чувствительных процессов.
В 2012 году, проанализировав горы данных, собранных в результате высокоскоростных столкновений протонов на Большом адронном коллайдере ЦЕРН, физики наконец почувствовали, что у них есть решающие доказательства для подтверждения открытия бозона Хиггса, что делает его последней частицей в Стандартной модели, существование которой подтверждено.
С тех пор исследователи продолжают искать явные признаки существования бозона Хиггса. активность бозона Хиггса на картах «поперечных сечений» столкновений частиц в надежде найти что-то, что превзойдет все ожидания.
Это не просто слепая надежда. Есть веские основания полагать, что поле Хиггса может содержать ключ к разгадке некоторых из самых больших загадок, преследующих сегодня физику.
Во-первых, взаимодействия частицы с другими субатомными частицами, особенно с той, которая называется топ-кварком, могут быть особенно интересными. чувствителен к влиянию еще не открытой физики.
Есть также что-то довольно подозрительное в удивительно малой массе бозона Хиггса, которая могла бы пролить свет на саму стабильность основ Вселенной.
Чтобы найти намеки на новую физику, обычно требуется, чтобы хотя бы один физик произнес бессмертные слова: «Ага, это не то, чего я ожидал».
В случае частицы Хиггса, казалось бы, тривиальные эффекты – такие как тонкое влияние масс других видов субатомных частиц – которые обычно корректируются, чтобы облегчить другие вычисления, но могут выявить поразительные отклонения от существующих моделей.
Сосредоточение внимания на слиянии сил, несущих силу. частиц внутри протонов, исследователи изучили сечения полученной резни и провели тяжелую работу по расчетам, на этот раз без поправки на потенциальные массовые эффекты двух разных типов кварков.
Пока все выглядит так, как ожидалось.
«Значения активного сечения рождения бозона Хиггса, найденные нашей группой и измеренные в предыдущих столкновениях пучков на БАК, практически одинаковы, естественно, с учетом учитывать текущие неточности вычислений и измерений», — говорит Понселе.
Это не значит, что другие измерения многих вариаций бозона Хиггса также не смогут внести никакого вклада в еще не открытую физику. Однако с каждой закрывающейся дверью закрадываются сомнения в том, действительно ли частица Бога является каким-либо мессией.
Никогда не оставляя камня на камне, физики, без сомнения, будут продолжать выпекать частицы Хиггса из печей БАКа в будущем. надежда на то, что, возможно, однажды мы увидим еще одну научную революцию.
Это исследование было опубликовано в Physical Review Letters.
