Higgsov bozon: Proturječni rezultati dobiveni na LHC-u

lhc-650x433Izgleda kako se nešto čudno događa sa Higgsovim bozonom. Prema znanstvenicima, koji su 13. prosinca izložili najnovije podatke, odvojena ispitivanja njegovih svojstava pokazuju dva neznatno različita izračuna mase.

Otkad su u srpnju fizičari otkrili česticu koja nalikuje na Higgsov bozon, rade na istraživanjima kako bi provjerili njegove značajke. Pokuse provode sudaranjem protona pri ogromnim brzinama na Velikom hadronskom sudaraču ili LHC-u (engl. Large Hadron Collider) te promatraju rezultirajuću “kišu” čestica. Unutar te gužve, pojavljuje se nekoliko Higgsovih bozona te se gotovo odmah raspadaju u druge čestice, piše Wired .

Raspad Božje čestice LHC detektira na dva različita načina. Jedan kanal proizvodi dva karakteristična fotona, dok drugi stvara četiri čestice znane kao leptoni. Ovdje dolazi do problema jer dva različita puta daju znanstvenicima drugačije vrijednosti za masu Higgsova bozona.

“Čini se da postoji blaga napetost između tih dviju masa”, ističe fizičarka Beate Heinemann sa Sveučilišta u Kaliforniji, koja radi na jednom od detektora na LHC-u, zvanom ATLAS (engl. A Toroidal LHC Apparatus). “One su kompatibilne, ali nisu super-kompatibilne.”

Kanal s dva fotona očitava masu od 126.6 gigaelektronvolti (GeV), tj. masu 126 puta veću od mase protona. Drugi kanal, s četiri leptona, pokazuje masu od 123,5 GeV. To je mala nepodudarnost koja je ipak vrlo čudna, jer bi Higgsov bozon trebao imati jednu, prepoznatljivu masu. Znanstvenici s ATLAS-a još su ranije primijetili ovaj raskorak u podatcima te ga pripisali problemu u kalibraciji mjernih uređaja. No, nakon kalibracije i ponovnih očitavanja podataka, razlika je ostala.

Nekoliko blogova o fizici istaknulo je, kao objašnjenje, da postoje dva Higgsova bozona sa sličnim masama, što bi bio vrlo bizaran i neočekivan rezultat. No, vjerojatnije je da se radi o statističkoj fatamorgani.

Heinemann je istaknula da je u kanalu s četiri leptona analizirano oko deset, a u kanalu s dva fotona oko petsto Higgsovih bozona. Fizičari moraju dobiti iste rezultate na tisućama, pa čak i milijunima pokusa, kako bi bili sigurni da nije riječ o statističkoj pogrešci. “Najvjerojatnije je objašnjenje da se radi o jednoj čestici.”

Drugi detektor na LHC-u, CMS (Compact Muon Solenoid), također je očitavao masu čestica i dosad je pokazivao vrijednost od oko 125 GeV, što se slaže s mjerenjima ATLAS-a. Sve upućuje na “pristojno” ponašanje Higgsova bozona, u kojemu nema naznaka fizike izvan standardnoga modela, okvira koji objašnjava interakcije svih poznatih čestica i sila. Ovaj mali raskorak dio je rada na otkrićima fizike. Kako će se sve odigrati imat ćemo priliku vidjeti u ožujku, kada će LHC znanstvenici prezentirati sljedeće rezultate analize na Moriondu, konferenciji o fizici.

Izvor: http://znanost.geek.hr/clanak/higgsov-bozon-proturjecni-rezultati-dobiveni-na-lhc-u/#ixzz2H6zeTRqH

Leave a Comment