В среду 4 июля 2012 года в 11 утра по московскому времени станет известно, оправдал ли надежды физиков Большой адронный коллайдер (БАК), он же Large Hadron Collider (LHC ). Ведь эта супер-машина в виде гигантского кольца протяженностью 27 километров стоимостью 10 миллиардов долларов была построена в основном ради того, чтобы найти бозон Хиггса - божественную частицу, как ее еще называют. Именно она - божественная - вроде бы наделяет массой вещество во Вселенной - все другие частицы. И именно ее не хватает для окончательного торжества Стандартной модели - наиболее популярной на сегодня теории Мироздания. Более того, без бозона Хиггса Стандартная модель - пустой звук.
Бозон Хиггса искали, сталкивая и разбивая вдребезги протоны, несущиеся в БАКе почти со скоростью света друг на друга. И вот в среду в штаб-квартире Европейской организации ядерных исследований (CERN) в Швейцарии должен состоятся семинар, на котором физики объявят, удалось ли обнаружить вожделенный бозон Хиггса или нет. С докладами выступят ученые, работающие на двух главных детекторах - ATLAS и CMS, независимые эксперименты на которых и должны были его - бозон - выявить.
Уже за несколько недель до судьбоносного семинара физики-блогеры стали распространять слухи, будто бы божественная частица обнаружена. Мол, те, кто работают на БАКе уже об этом знают, но молчат до официального заявления. Подобные слухи ходили и раньше - перед конференцией, посвященной анализу результатов экспериментов, прошедшей в декабре прошлого года. Но тогда заявления не последовало.
В прошлом году Рольф Хойер (Rolf Heuer), генеральный директор CERN прогнозировал, что раньше октября 2012 года какой-либо ясности с бозоном Хиггса не предвидится - ученые не успеют обработать результаты. Но похоже, что они управились раньше. И 4 июля готовы сказать нечто определенное.
На семинар пригласили и самого Хиггса - Питера Хиггса, который еще в 1964 году предсказал существование бозона, названного потом его именем. Сейчас этому британскому ученому 83 года. Он почетный профессор Эдинбургского университета.
5 НАИВНЫХ ВОПРОСОВ О ЧАСТИЦЕ БОГА
1. В самом ли деле бозон Хиггса можно обнаружить технически?
Да, обнаружить божественную частицу можно. Но косвенно. Увидеть напрямую - вряд ли. Слишком уж ничтожно время ее жизни.
Физики намерены распознать присутствие бозона Хиггса, находя те частицы, на которые он распадается.
К примеру, еще два года назад в мюонном детекторе БАКа (CMS) было зарегистрировано рождение четырех мюонов. Они - две пары - до улавливания детектором могли быть Z-бозонами - носителями слабого взаимодействия. Вместе с электромагнитным, сильным и гравитационным оно входит в четверку фундаментальных. А уже Z-бозоны могли быть порождены распадом того самого вожделенного бозона Хиггса. Который, в свою очередь, мог появиться в результате столкновения протонов.
И Z-бозоны, на которые распадается частица Бога, отнюдь не долгожители. Тоже не улавливаются. А вот мюоны, на которые распадаются Z-бозоны, уже "видны".
По теории, из одного бозона Хиггса получаются два Z-бозона, а из двух Z-бозонов - две пары мюонов. Что и было зафиксировано.
Существуют и другие возможности. Они и были реализованы в экспериментах на БАКе. Вроде бы стала известна даже энергия (она же масса) частицы Бога - 125 гигаэлектронвольт (ГэВ). Что находится в диапазоне от 114 до 141 ГэВ, ожидаемом теоретиками. Неуловимый бозон, если он существует, "весит" в 130 раз больше протона.
Кстати, примерно эти же значения были получены и в экспериментах на американском ускорителе Теватрон (Tevatron) лаборатории Ферми (Fermilab in Batavia, Illinois) - вторым по мощности после БАК. Якобы там увидели и следы бозона Хиггса, проанализировав "продукты" в общей сложности 500 триллионов столкновений протонов и прочих частиц.
Работы на Теватроне сейчас прекращены. Одна надежда - на БАК.
2. Почему ученые "тянут резину"? Могли бы объявить о том, что бозон Хиггса существует и раньше. Раз есть обнадеживающие данные.
По словам спикера CERN Джеймса Джиллиса (James Gillies) столь важные для физики результаты принято объявлять, когда уровень их достоверности достигает 5 сигма. Пока такого значения достигнуто не было. Если и будет, то как раз только к среде. В лучшем случае - к вечеру вторника.
По слухам же, которые циркулируют в среди блогеров и якобы являются утечками из CERN , нынешний уровень достоверности пока не выше 4,7 сигма. А с таким нельзя быть полностью уверенным в открытии.
Для справки, "сигмами" определяют соответствие какого-либо процесса идеалу. Термин пришел из статистики. Статистической обработкой полученных результатов физики сейчас и занимаются. То есть, смотрят, сколько результатов можно истолковать как ошибочные. Уровень 4 сигма - это 6210 погрешностей на миллион. 5 сигма - 230 погрешностей на миллион. Вот к нему и стремятся. И опять же по слухам, могут достигнуть аж 6 сигма - 3,4 погрешности на миллион. А могут и не достигнут. Картина, по словам физиков, постоянно меняется. Как результаты голосования на выборах в Госдуму.
3. А может случиться страшное? И физики объявят, что бозона Хиггса нет?
Совсем не исключено, что у Бога для нас больше нет частиц. Но отрицательный результат тоже результат. И он будет не менее шокирующим, чем положительный. То есть, открытие бозона Хиггса. Кстати, еще прошлым летом на конференции в индийском Мумбаи многие ученые, работающие на БАКе выражали сомнения в том, что божественная частица существует. Оптимизма не было даже в выступлениях директора по исследованиям CERN Серджио Бертолуччи и начальника одного из детекторов Гвидо Тонелли.
- Неиспользованных возможностей, которые позволили бы зафиксировать бозон Хиггса, остается все меньше и меньше, - признавался тогда Гвидо Тоннели.
Как быть, если бозона Хиггса, все-таки не существует в природе, мало кто знает. Скорее всего придется придумывать какую-нибудь новую физику. Или вообще пересматривать представления о мироздании. Поскольку те, которые ученые признают сейчас, окажутся в корне неверными.
- Будет интересно, - обещает Гвидо Тонелли.
- Отсутствие частицы Бога отнюдь не катастрофа, - вторит коллеге Серджио Бертолуччи. - Это действительно отрывает путь к изучению "новой физики" - неизведанных еще областей науки о Вселенной, выходящих за рамки традиционных понятий и схем взаимодействия частиц.
Занятно, но популярный физик Стивен Хоукинг предрекал неудачу. Еще до начала экспериментов на БАКе он злорадно поставил 100 долларов на то, что хитрый бозон не найдут. Возможно, проиграет.
4. Если в среду будет объявлено, что бозон Хиггса открыт, то уже в четверг работники БАКа могут расходиться по домам?
Для БАКа найдутся и другие дела. Бозон Хиггса - это, конечно, последнее, чего не хватает для Стандартной модели. Но похоже на то, что существуют частицы и силы, которые выходят за рамки этой модели. Не понятны пока природа гравитации, суть темной материи и темной энергии. Дальнейшие эксперименты на БАКе - особенно те, которые моделируют Большой взрыв и ранние этапы существования Вселенной - должны помочь разобраться.
5. Ели бозон Хиггса будет открыт, кто получит Нобелевскую премию?
Конечно Нобелевским лауреатом станет сам Хиггс. Очевидно, что премию разделит с ним бельгиец Франсуа Энглерт (François Englert) из Свободного Университета (Free University in Brussels, Belgium). В августе 1964 года он и позднее Роберт Браут (Robert Brout) описали механизм появления массы.
На награду могут претендовать Дик Хаген, Геральд Гуралник и Том Киббл (Dick Hagen, Gerald Guralnik and Tom Kibble), которые в1964 году опубликовали работы по механизму возникновения массы.
Как сообщают корреспонденты, находящиеся в CERN там сейчас "стоит возбуждение и подозрительность".
ДЛЯ СПРАВКИ
Гигантский бублик
Большой адронный коллайдер (БАК) он же Large Hadron Collider (LHC )- это супермашина. Ее создавали представители почти 80 стран, в том числе и несколько сотен специалистов из России.
Любите играть в казино, но негде? Азартные игры элитный Онлайн покер поймай удачу. Играйте ОНЛАЙН!
А вот если вы совсем недавно купили сотовый телефон скачайте игры для него на сайте игры для Nokia! Очень большой выбор!
Комментариев нет:
Отправить комментарий