Fizičari čestica otkrili su Higgsov bozon

"Prekretnica za naše razumijevanje prirode"

Prikaz tragova čestica u raspadu Higgsovog bozona u detektoru CMS © CERN / CMS kolaboracija
čitati naglas

"Imamo otkriće - pronašli smo česticu koja je u skladu s Higgsovim bozonom", ovom je rečenicom generalni direktor CERN-a Rolf Heuer zatvorio dugo očekivani seminar u istraživačkom centru CERN-a u Ženevi. Gromoglasnim pljeskom i veseljem službeno je potvrdio da su fizičari čestica, nakon više od 30 godina pretraživanja Higgsova bozona, mogli otkriti posljednji nestali građevni blok u standardnom modelu fizike čestica. To je postignuto u najvećem svjetskom akceleratoru čestica, velikom hadronskom sudaraču (LHC) iz CERN-a.

Nova čestica s oko 125 gigaelektronenvolt mase

Prva odlučna rečenica već je pala u Ženevi oko sat vremena ranije: "Otkrili smo novi bozon mase 125, 3 gigaelektronvolta", objavio je oko 09:30 sat vidno uzbuđen Joseph Incandela, glasnogovornik suradnje CMS-a, jedan od dva velika pokusa na velikom hadronskom sudaraču čestica (LHC) za akcelerator čestica (LHC). Ako se kombiniraju rezultati različitih mjernih metoda u CMS detektoru, postiže se značaj pet standardnih devijacija - vrijednost od koje se nalaz službeno smatra otkrićem u fizici čestica.

Nešto kasnije Fabiola Gianotti, glasnogovornica eksperimenta ATLAS u CERN-u, potvrdila je ovo otkriće. Neovisno o CMS-u, detektor ATLAS također je pronašao dokaze za novu česticu mase oko 126 gigaelektronvolta - i to također s kombiniranim značajem od pet sigma.

Pogledajte u detektor CMS na akceleratoru čestica LHC CERN © CERN / CMS suradnja

"Sada smo vrlo, vrlo sigurni da smo pronašli novu elementarnu česticu, a također smo vrlo sigurni da je ovo standardni model Higgsovog bozona", objašnjava Thomas Müller, voditelj Instituta za eksperimentalnu nuklearnu fiziku pri Karlsruhe institutu Tehnologija (KIT) i dugogodišnji član suradnje s CMS-om s dapd-om. "Kao laik rekao bih: imamo je", komentirao je Heuer rezultate na kraju seminara. To je bio pravi razlog za sreću. Otkrivanje Higgsovog bozona doseglo je prekretnicu u našem razumijevanju prirode. "Otkrivanje čestica koje je u skladu s Higgsovim bozonom također će baciti novu svjetlost na druge misterije u našem svemiru", rekao je Heuer.

Odlučni su bili podaci LHC-a iz prošlog mjeseca

Istraživači su zaduženi za novo otkriće za bezbrojna poboljšanja i optimizacije koje provode od kraja prošle godine na LHC detektorima i analiznim metodama. "Konačno su to napravili prošlotjedni trci", rekla je Incandela. Ove godine LHC je proizveo zrake čestica s osam teraelektronvolta energije - više nego ikad prije. To vam daje 25 posto više događaja u nižem rasponu masa - u rasponu u kojem ste očekivali Higgsov bozon. prikaz

Pored toga, optimizirani su i mehanizmi za evaluaciju, čime je povećana učinkovitost i točnost analiza, objasnio je istraživač CERN-a. Mogućnost odabira Higgsovih događaja karakterističnih za bozon iz milijuna sudara je na taj način povećana. "Dobili smo 15 posto točnosti", rekao je Incandela.

Kratki pogled u auditorij CERN-a Potvrda otkrića CERN / Maximilien Brice

Sada se moraju istražiti karakteristike nove čestice

Istraživači CERN-a još uvijek navode svoja otkrića privremenim, jer evaluacije nisu završene. "Da bismo bili sigurni da je to zapravo Higgsov bozon predviđen standardnim modelom, trebamo proučiti više njegovih svojstava", objašnjava M ller. Ostaje za vidjeti hoće li novootkrivena čestica zapravo asocirati na fermione, čestice normalne materije. Jer samo taj postupak daje masu tvari - i karakterizira standardni model Higgsovog bozona.

"Vjerojatno nam treba ove godine", predviđa Möller. Ali bez obzira na značajke koje nova čestica ima, već je sigurno da će temeljno razumijevanje materije napraviti veliki korak naprijed.

Više o Higgsovom bozonu i njegovom značenju u našem posebnom.

(CERN / Institut za eksperimentalnu nuklearnu fiziku, Karlsruhe Institute of Technology (KIT), 04.07.2012. - NPO)