Восемь месяцев назад физики, работающие с самым большим ускорителем ядерных частиц в мире — Большой коллайдер адрона (LHC) Европы — создал сенсацию, когда они сообщили, что обнаружили частицу, которая, казалось, была давно разыскиваемым бозоном Хиггса, последней недостающей частью в их стандартной модели частиц и сил. Сегодня, те исследователи сообщили, что частица действительно имеет основные предсказанные свойства стандартной модели бозоном Хиггса, заключая идентификацию.«Это уверенный действительно похоже на стандартную модель бозон Хиггса, Вы держите пари», говорит Салли Доусон, теоретик в Брукхевене Национальная Лаборатория в Аптоне, Нью-Йорк, кто не был связан с измерениями.Это – большой шаг, по крайней мере семантически.
С тех пор, как о новой частице сообщили в прошлом июле, должностные лица в доме LHC — европейская лаборатория физики элементарных частиц, CERN, под Женевой, Швейцария — проявили большую заботу для описания новой вещи как «подобную Higgs частицу». Теперь, пресс-релиз CERN называет частицу «бозоном Хиггса». «Это – грандиозное предприятие для сообщества», говорит Доусон.
Для создания положительной идентификации исследователи положились не на зубные учеты, а на наблюдения за тем, как бозон Хиггса распадается в комбинации другого, более знакомых частиц. Ключевые характеристики Хиггса включают его вращение и его паритет, собственность симметрии.
Они могут быть определены путем рассмотрения корреляций в направлениях частицы, когда, например, бозон Хиггса распадается в две частицы по имени бозоны Z, каждый из которых тогда распадается в две частицы, названные мюонами.Несмотря на то, что еще не совершенно окончательный, текущие измерения показывают, что новая частица не имеет никакого вращения (в противоположность 1 или 2 квантовым единицам его) и положительный паритет, исследователи, о которых сообщают сегодня на встрече в La Thuile, Италия.
Это точно, что стандартная модель предсказывает для бозона Хиггса. Измерения были сделаны бригадами, работающими независимо с двумя крупными детекторами частиц, питаемыми LHC, которые известны как АТЛАС и CMS. Бригады одновременно обнаружили Хиггса прошлым летом. Они проанализировали примерно вдвое больше данных теперь, как они проанализировали тогда.
Как ни странно, большинство физиков надеялось на больше, чем простая ваниль стандартной модели Хиггс. «Это было, конечно, моими чувствами», говорит Дэниел Грин, член сотрудничества CMS от Ферми Национальная Лаборатория Акселератора в Батавии, Иллинойс. «Конечно, мы хотим обнаружить что-то новое».Фактически, новые результаты поднимают перспективу, что единственной новой вещью, которую произведет LHC за $5,5 миллиардов, будет стандартная модель бозон Хиггса, результат, который некоторые физики описали как их сценарий кошмара. Физики, работающие с LHC, говорят, что слишком рано для исключения дальнейших открытий.
LHC брал данные с тех пор только 2010 и собрался, меньше чем 1% исследователей данных надеется получить к 2030. Кроме того, LHC бежал в полуэнергии из-за дефектных связей между его крупными магнитами со сверхпроводящей обмоткой. Это только что закрывалось в течение 2 лет ремонтных работ, которые позволят ему бежать в полной энергии, начинающейся в 2015. «Это – путешествие открытия, и мы находимся все еще в отмели», говорит Грин.Как только LHC возвращается на, одной из первых вещей, которые будут искать исследователи, являются другие бозоны Хиггса.
Стандартная модель включает только одного из них. Но более – разрабатывают теории — такой как одно известное как суперсимметрия, устанавливающая более крупного партнера для каждой известной частицы — предполагают, что могли быть несколько. «Почему там был бы только один Хиггс?» Доусон говорит. «Почему там не был бы два, три, безотносительно? Нет никакой причины устранить его». Доусон говорит, что она не будет готова разочароваться в надежде на что-то новое, пока LHC не собрал приблизительно одну десятую стремившегося набор данных когда-то приблизительно в 2020.
До тех пор должностные лица CERN будут, конечно, продолжать выпускать пресс-релизы о «бозоне Хиггса» — и надеяться, что что-то еще подходит, прежде чем они должны будут начать говорить о «бозоне Хиггса».