Mamy boską cząstkę!

Dziś o godzinie 9:00 czasu polskiego rozpoczęła się konferencja prowadzona jednocześnie z ośrodka CERN pod Genewą oraz z Melbourne, gdzie odbywa się konferencja Fizyki Wysokich Energii - ICHEP. Swoje wyniki przedstawili szefowie eksperymentów CMS oraz ATLAS w LHC, a całość, w obecności samego Petera Higgsa podsumował Rolf Heuer - szef całego CERN - "możemy stwierdzić, że złapaliśmy cząstkę zgodną z tym jak powinien wyglądać bozon Higgsa. To dopiero początek".

Formalne potwierdzenie wyników i oficjalne stwierdzenie o odkryciu nowej cząstki ma nastąpić w ciągu najbliższych miesięcy, jednak już teraz cały naukowy świat jest przekonany o tym, że cząstka została odkryta - dowody są po prostu zbyt silne.

W eksperymentach CMS oraz Atlas uzyskano cząstkę o masie wynoszącej około 125-126 GeV - około 130 razy większej niż masa protonu. Dokładniej w eksperymencie Atlas było to 126.5 GeV z prawdopodobieństwem 5 sigma, natomiast w CMS - 125.3 GeV z pewnością 4.9 sigma.

Odkrycie jest niezwykle ważne, gdyż bozon Higgsa jest jedynym brakującym ogniwem rządzącego obecnie światem fizyki Modelu Standardowego, który opisuje wszystkie znane cząstki i siły, za wyjątkiem siły grawitacji. Zgodnie z Modelem Standardowym to właśnie bozon Higgsa nadaje masę pozostałym cząstkom – kwarkom i leptonom.

Pole Higgsa pełni funkcję swego rodzaju kleju, który zespala wszechświat. Niektóre cząstki odczuwają jego wpływ bardziej niż inne - na przykład fotony nie odczuwają go wcale przez co nie posiadają masy i mogą poruszać się z prędkością światła. Gdyby nie to pole cały wszechświat byłby bezkształtną "zupą" z cząstek poruszających się z prędkością światła.

Naukowcom tak ciężko było te cząstki odnaleźć ze względu na to, że ich masa, a co za tym idzie – energia konieczna do ich wytworzenia nie była znana. Dodatkowo są one wysoce niestabilne i szybko znikają w chmurze innych, bardziej popularnych cząstek, które dobrze maskują ich obecność.

Odkrycie bozonu Higgsa może być zatem prawdziwą rewolucją w fizyce, także z tego względu, że po odkryciu może on mieć inne właściwości niż zakładają teoretycy. Jakiekolwiek odchylenia od teorii sugerowałyby istnienie innej, nieznanej nam fizyki poza Modelem Standardowym.

Do odkrycia cząstki fizycy musieli przejrzeć wyniki z ponad 1000 bilionów kolizji protonów wewnątrz LHC w poszukiwaniu dziwnych odchyleń od normy w rozpadzie cząstek. Jako skala pewności służyła im tu sigma - oznaczająca w statystyce odchylenie standardowe, i której skala wynosi od 1 do 5. 5 oznacza przy tym pewność wystarczającą do ogłoszenia odkrycia.

Szczegółowe wyniki eksperymentów znajdziecie pod .