9 лет назад 5 июля 2012 в 18:34 592

CERN почти открыл бозон Хиггса

Процесс практического доказания Стандартной модели через поиск бозона Хиггса продолжается. Ученые из групп CMS и Atlas опубликовали последние результаты по поиску бозона Хиггса на Большом Адронном Коллайдере в CERN: найдена новая частица, но бозон ли это? Открытие пока имеет недостаточную статистическую значимость — менее необходимых для всеобщего признания 5 сигм (квадратного корня из дисперсии, используемого в физике среднеквардатичного отклонения для обсчета верности результата). Само открытие подтвердило результаты прошлого 2011 года, когда в том же диапазоне энергий был зафиксирован сигнал, указывающий на возможное открытие новой элементарной частицы. Пока у ученых нет твердой уверенности в том, что речь идёт именно о бозоне Хиггса, потому в научных выкладках говорится исключительно о «новой частице».

Главная трудность, с которой столкнулись ученые в поиске бозона Хиггса заключалась в том, что его масса не была известна. После ввода в строй Большого Адронного Коллайдера, в декабре 2011 учены отрапортовали об интересных результатах в окрестности значений в 126 гигаэлектронвольт. Новые данные оказались более точными, так как инженерам CERN удалось откалибровать детекторы, заметно сократить время обработки информации по столкновению каждого пучка, а также избавится от помех джетов (лавинообразного потока частиц, возникающего после столкновения протонов).

Группа CMS, куда входит 3 600 ученых, рассматривала пять сценариев распада бозона: на два фотона, на два Z-бозона, на W-бозоны, на кварки и на электроны. По данным распада на два фотона, вероятность обнаружения составила 4,1 сигмы, а вместе с данными распада на два Z-бозона — уже больше 5 сигм. Для трёх оставшихся сценариев распада на W-бозоны, кварки и электроны было слишком мало статистических данных, которые в итоге и испортили статистику исследований CMS. Окончательный результат CMS составил 4,9 сигмы для массы в 125,3 гигаэлектронвольта. Группа Atlas исследовала только два сценария распада бозона, но на 126 гигаэлектронвольтах, зато добилась статистической значимости в 5 сигм.

Сами физики называют свои результаты предварительными, ведь ещё предстоит проверить свойства частицы — например, ее спин. А также собрать статистику по каждому сценарию распада с различных детекторов отдельно и сравнить статистический уровень сигнала с заявленным теоретически. И даже после этого, к Стандартной модели останется ещё множество вопросов (хотя и важностью поменьше), на которые предстоит ответить.

Никто не прокомментировал материал. Есть мысли?