Изглежда, че на Големия адронен колайдер неочаквано е открита нова частица
Гигантски ускорител в Европа е посочил посоката на екзотична частица, която не трябва да бъде в съответствие с известните закони на физиката, пише Scienitifc American. Малко пръскане в диаграма от няколко частици издигна света на физиката до ушите. Учени от Големия адронен колайдер (LHC) в Швейцария, най-големият ускорител на частици на Земята, наскоро съобщиха, че тяхната съвкупност може да произведе напълно нова частица, която просто не е в стандартния модел.
„Очакваме това отдавна“, казва Адам Фалковски, физик от Института за теоретична физика във Варшава и член на теоретичната група на CERN. „Разбира се, подозираме, че няма да намерим нищо. През моя живот това е първият голям и доста надежден сигнал на физиката извън Стандартния модел, който сам по себе си е страхотен. " Други повтарят, че няма къде да се бърза: „Извънредните претенции изискват извънредни доказателства, но тук не е така“, пише физикът от Колумбийския университет Питър Войт.
Ако LHC наистина е видял нова частица, ще трябва да отговори на въпроса: какво е това? Съгласно подписа на LHC, частицата трябва да тежи около 750 GeV, 750 пъти масата на протон и да попадне в класа на бозоните и нейното завъртане има цяла стойност. Някои теоретици казват, че новодошлият изглежда като тежък брат на хигс бозона, който между другото също се появи за първи път в LHC като любопитен скок в данните преди около четири години. Или може да бъде портална частица от областта на тъмната материя - тъй като тя се разпада почти веднага, едва ли може да се отдаде конкретно на тъмната материя, повсеместна в космоса, но може да бъде пратеник, който е свързан с тъмната материя, смятат теоретиците. Друга хипотетична алтернатива е, че именно гравитонът, предсказаната частица, носи гравитационната сила.
„Има дълъг списък с възможни неща извън това, което Вселената включва и това, което знаем“, казва Джим Олсен, физик от университета в Принстън, който представи резултатите на CMS. "Досега никоя теория на хартия не предполагаше, че ще я намерим." Много учени се надяват, че LHC ще намери потвърждение на теорията за суперсиметрията, която предсказва съществуването на много допълнителни "партньори" на вече познати ни частици. Въпреки това, малко вероятно е частица от 750 GeV да бъде една от тях. „Дори ако този сигнал бъде потвърден, той не означава непременно суперсиметрия за нас“, казва Питър Греъм, теоретик от Станфордския университет.
Най-любопитното при тези резултати според учените е, че два експеримента върху LHC - ATLAS и CMS - използвайки различни настройки и провеждащи напълно отделни анализи на независими масиви от данни, видяха почти едно и също нещо. „Това е значителен успех само за ATLAS и е интересен сам по себе си, но добавена увереност е фактът, че двата експеримента го видяха едновременно“, казва Фалковски. „Това значително намалява шансовете за случайни колебания.“.
Но причините за скептицизъм, разбира се, остават. „Когато разглеждате шансовете с добри шансове, можете да видите колебания поне веднъж“, казва Кен Блум от университета в Небраска-Линкълн, член на екипа на CMS. - Мисля, че това най-вероятно е колебание. Непрекъснато виждаме малки събития като това. " Физиците също казват, че подобна частица вероятно е трябвало да се прояви при ранните изстрелвания на LHC. Въпреки че бяха проведени при по-ниски енергии, имаше достатъчно от тях, за да създадат частица в диапазона от 750 GeV маса, но учените не забелязаха нищо. Но статистическите грешки се появяват през цялото време и учените, о, как не обичат да грешат.
Сигналът ATLAS видя още около 10 частици от очаквания "фон" - нормални частици в рамките на стандартните очаквания - след милиардни сблъсъци на протони. CMS видя около три. Тези резултати може да изглеждат оскъдни, но експериментите са толкова чувствителни и броят на частиците с всякаква маса е толкова точно предвиден, че тези резултати ще бъдат статистически значими. И макар че това „не е откритие - това е потенциално откритие“, казва Олсен.
Нетърпеливите физици няма да трябва да чакат дълго, за да разберат истината. Данните, идващи от LHC през следващата година, трябва да потвърдят или опровергаят новата частица. „Определено се надявам да получим нещо интересно в бъдеще, но не знаем“, казва Блум. - Ако тези резултати са първите намеци за това, след няколко години ще си спомним днес и ще кажем: тогава започнахме да виждаме първите погледи. Мисля, че това е нещо като закачка. ".