Переглядів: 5245
Вчорашня конференція в Женеві, на якій співробітники ЦЕРН оголосили про відкриття нової частинки, все-таки не дала чіткої відповіді на давно мучить всіх питання: чи є вона невловимим бозоном Хіггса чи ні? Тому що всі, хто виступав з доповідями, говорили лише про те, що знайдена частинка, схожа на бозон Хіггса. Чому ж учені настільки обережні?
Слід зауважити, що фізики, які працювали на американському колайдері "Теватрон" ледь не випередили фахівців з Церну. Поки ще йшла підготовка до вчорашньої конференції, на семінарі в американської Національної прискорювальної лабораторії імені Фермі колаборації CDF і Dzero представили остаточні результати пошуків бозона Хіггса на цьому протон-антипротонном прискорювачі, який, як ми пам'ятаємо, був зупинений у вересні минулого року. І хоча більшість учених дійшли висновку, що докази того, що ця невловима частинка була знайдена саме там, не зовсім переконливі, ігнорувати дані "Тэватрона" все ж не можна.
Нагадаємо: невловимий бозон Хіггса, який, як вважають вчені, наділяє інші частинки масою, безпосередньо спостерігати не можна, оскільки він швидко розпадається. Вчені ще давно передбачили кілька можливих варіантів такого розпаду (детальніше про них і про це бозон читайте в статті "Вченим вдалося помацати частинку бога"). Американські дослідники вирішили зупинитися на вивченні одного з них - коли бозон розпадається на пару "кварк b - антикварк b".
Таким способом можна було "зловити" тільки "легкий" варіанту бозона Хіггса з масою від 100 до 147 Гев. Однак на пошуки в інших діапазонах у "Тэватрона" не вистачало потужності. Ну а Великий адронний коллайдер, навпаки, дуже погано "вловлював" саме цей діапазон - з-за сильного фону.
Отже, 2 липня американські фізики заявили, що фінальний аналіз десятирічної роботи "Теватрон", нарешті, завершено, а його результати недвозначно свідчать, що бозон Хіггса був знайдений ними в галузі мас 115-135 Гев. Щоб виявити це, вченим довелося проаналізувати дані по п'ятистам трильйонів зіткнень частинок. Здавалося б, "Тэватрону", нехай навіть вже і "мертвому", вдалося вирвати пальму першості у БАК. Але чому науковий світ поставився до заяв співробітників колаборації CDF і Dzero настільки недовірливо?
Справа в тому, що всі події, пов'язані з взаємодіями частинок, що мають імовірнісний характер. Тому велике значення мають статистичні підрахунки - вони доводять, що фізики мають справу не з випадковою флуктуацией, а закономірним явищем. Так ось, за розрахунками вчених, вірогідність того, що ці події не мають ніякого відношення до бозону Хіггса, становить один шанс на 550.
Неспеціалістам може здатися, що вірогідність помилкової інтерпретації цих подій мізерно мала, однак дослідники підкреслюють, що статистична значимість вимірювань дорівнює лише 2,9 сігми. Ця загадкова фраза перекладається на звичайну мову як "повної впевненості немає". А для того, щоб вона була, значимість повинна прийняти значення в п'ять сигм.
Тим не менш, деякі вчені вважають, що навіть при таких значеннях статистичної значущості слід визнати, що "Теватрон" зміг виявити невловиму "частинку бога". Зокрема, російський дослідник з Інституту фізики високих енергій, що працює на Великому адронному колайдері, член-кореспондент РАН Сергій Денисов зазначив, що всі характеристики подій, зареєстрованих детекторами "Тэватрона" збігаються з тими, які можна було б очікувати в процесах з утворенням бозона Хіггса. Таким чином, зазначив вчений, отримані в експериментах D0 і CDF результати підтверджують механізм утворення мас частинок Стандартної моделі.
Однак слід визнати, що статистика є статистика, і не враховувати її не можна - особливо коли мова йде про настільки неоднозначних явища, як наслідку взаємодій частинок. Тому все наукове співтовариство, взявши до відома інформацію, повідомлену на семінарі, стало чекати результатів із Церну. Однак і доповіді на конференції в Женеві 4 липня нинішнього року особливої ясності в ситуацію з бозоном Хіггса не внесли.
Так, керівник експерименту CMS Великого адронного коллайдера Джо Инкаделла заявив, що колаборації вдалося виявити частинку, подібну бозону Хіггса, з масою 125 Гев. "Ця частинка дуже схожа за своїми властивостями на бозон Хіггса, але за деякими параметрами вона не зовсім точно відповідає очікуваному... Це може бути не бозон Хіггса Стандартної моделі, а схожа на неї частинка", - сказав учений.
Інші доповіді були теж вельми і вельми обережними. Скрізь говорилося про виявлення деякої невідомої раніше частинки, причому ймовірність помилки, на думку доповідачів, становила 0,01 відсотка. Згадувалося також і про те, що деякі параметри частинки відповідають таким невловимого бозона, а деякі - ні. Виступаючі підкреслювали, що потрібно продовжувати дослідження нової частинки: можливо, тільки до січня наступного року вдасться точно сказати, що ж вона собою являє.
Так що ж все-таки виявили вчені з Церну? Чому вони сумніваються в тому, що ця частинка - той самий бозон Хіггса, про який так довго мріяли всі фізики світу? Про це кореспондентові "Правди.ру" розповів співробітник ИТЭФ імені Аліханова, доктор фізико-математичних наук Андрій Африканович Ростовцев, який бере участь в експериментах на БАК:
- Чому така невизначеність? Насправді, точно можна сказати тільки одне - виявлена частинка безсумнівно є бозоном. Про це говорить хоча б те, що значення його спина - ціле. Отже, перед нами не ферміонів, а все-таки бозон. Причому такий бозон, який до цього вченим відомий не був.
Але от сказати, хиггсовский це бозон або якийсь інший, однозначно не можна. Як ви знаєте, розпад частинки Хіггса може йти по декількох каналах. В Церні аналізували п'ять каналів його розпаду, і скрізь отримані цілком достовірні дані. Тільки от у деяких випадках ця частка розпадається зовсім не так, як це було передбачено. Тому і є деякі сумніви щодо її природи.
Ну, а для того, щоб це зрозуміти, потрібні ще експерименти. Вони, звичайно ж, займе якийсь час, але воно у нас є - колайдер і так продовжить свою роботу до 2020 року, у нього, крім пошуку частинки Хіггса, та інші завдання є. Так що рано чи пізно ситуація з цією частинкою, безсумнівно, проясниться.
Отже, заяви вчених були настільки обережними тому, що властивості знайденої частинки дійсно не цілком відповідали тим, що були передбачені теоретиками. З іншого боку, і останні могли в чомусь помилитися. Словом, роботи ще багато. Але тепер ученим буде куди легше - принаймні, вони чітко уявляють, яку саме частку їм належить вивчати.
Тим не менш, заперечувати значимість відкриття, про яке оголосили на вчорашній конференції, все ж не можна. Як сказав на завершення своєї доповіді Джо Инкаделла: "Хоча попереду ще багато роботи, це відкриття є справжньою віхою для вчених в розумінні законів природи"...