Последний кирпич в стену мироздания

Открытие «почти бозона Хиггса» подтверждает: Вселенная возникла после Большого взрыва

4 июля 2012 в 18:20, просмотров: 6964

Эпохальное событие в физике можно считать свершившимся. 4 июля в штаб-квартире Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) на специальном семинаре ученые объявили об открытии частицы, очень похожей на бозон Хиггса. Почему только «похожей»? У педантичных исследователей не сошелся сто шестьдесят шестой знак после запятой... Но это не умаляет их заслуг. То, что они сделали, равнозначно практическому доказательству Стандартной модели мироздания! О том, как произошло открытие, что изменится в связи с ним в нашей жизни и какие еще вопросы остались нерешенными, корреспонденты «МК» спросили российских физиков.

Последний кирпич в стену мироздания
83-летний профессор Питер Хиггс дожил до подтверждения своей теории.

Открытие частицы, предсказанной 48 лет назад британским профессором Питером Хиггсом, доказывает на практике, что были-таки на самом деле и Большой взрыв, и полет частиц после него, и поле Хиггса, наделившее эти частицы массой и немного приостановившее их бег, чтобы они могли преобразоваться в материю. Теперь скорей всего в учебниках появятся обозначение новой частицы и формулы, в которые она будет включена. Некоторые теоретики немного разочарованы, опустошены, как бывает опустошен спортсмен, достигший наивысшего результата. «Стандартная модель заканчивается, двери закрываются. Открытие бозона Хиггса создает большие проблемы для теоретиков. Все закончено, можно идти домой» — так высказался нобелевский лауреат Мартинус Велтман.

Кстати, «божественной частицей» (god particle) бозон стал по воле редактора, выпускавшего статью нобелевского лауреата Леона Ледермана. Сам же автор сначала назвал ее «проклятой частицей» (goddamn particle). Ее поисками занимались с начала XXI века во всем мире. Практически для нее одной на границе Швейцарии и Франции был построен Большой адронный коллайдер — ускоритель элементарных частиц окружностью 26,7 км, залегающий под землей на глубине от 50 до 175 метров.

И вот спустя 12 лет ее открыли сразу две группы ученых, работающих на детекторах «CMS» и «Atlas». Они еще с прошлого года заявляли о нахождении неких, похожих на бозон Хиггса частиц — всего около 300, но не решались заявлять об этом как об открытии века. Для того чтобы быть уверенными в нем, ученым необходимо добиться степени его достоверности в 99,99995 процента (или 5 «сигма», что соответствует статусу научного открытия). «Мы достигли уровня вероятности почти в 5 „сигма“», — сказал в среду на семинаре представитель эксперимента «CMS» Джо Инкандела. В чем же заключался эксперимент?

— Выводы сделаны на анализе результатов столкновения пучков протонов, циркулирующих практически со скоростью света в обоих направлениях 27-километрового туннеля, — поясняет первый заместитель директора Института ядерных исследований РАН Леонид КРАВЧУК. — Бозон должен был находиться среди элементарных частиц, на которые распадаются протоны после столкновения. До последнего времени все существующие в природе частицы были известны, за исключением бозона Хиггса. Без него ученые не могли понять, откуда у других частиц появляется масса. Итак, теперь ученые доказали, что массой этой их наделяет бозон Хиггса. Пока исследователи знают о нем не очень много, в частности только то, что его вес составляет в среднем 125 гигаэлектронвольт (эксперимент «Atlas» дал результат 126,5 ГэВ, а «CMS» — 125,3 ГэВ, и это при одинаковой статистике столкновений). Теперь им предстоит большая работа по уточнению «портрета» частицы, по описанию ее свойств.

— Все характеристики зафиксированных экспериментальных событий совпадают с теми, которые можно было бы ожидать в процессах с образованием бозона Хиггса. Полученные в экспериментах результаты подтверждают механизм образования масс частиц в Стандартной модели, предложенный Питером Хиггсом 50 лет назад, — сообщил «МК» известный российский исследователь из Института физики высоких энергий Сергей ДЕНИСОВ.

— Но неужели у ученых не остается больше никаких вопросов?

— Конечно, остается, — успокаивает Кравчук. — Например, науке пока неизвестно, почему наш мир в основном состоит из вещества, а антивещества ничтожно мало. Почему то, что мы видим вокруг, — это лишь 4 процента от существующей материи во Вселенной? Что представляет собой «темная материя» и «темная энергия»? А еще недавно нашли массу у нейтрино, в то время как Стандартная модель указывала нам на то, что масса нейтрино равна нулю... Это все нерешенные вопросы, так что скучать теоретикам еще рано.



Партнеры