Οι επιστήμονες βρήκαν δύο διαφορετικά μποζόνια Higgs;

Εικόνα νέων δεδομένων για το Higgs από το πείραμα
ATLAS / CERN.

Πριν από ένα μήνα οι επιστήμονες στο Large Hadron Collider έδωσαν στη δημοσιότητα τα τελευταία αποτελέσματα για το μποζόνιο του Higgs. Παρόλο που τα δεδομένα περιελάμβαναν λίγες προφανείς εκπλήξεις, πιο ενδιαφέροντα ήταν τα αποτελέσματα στα οποία οι επιστήμονες δεν μετείχαν.

Τα αρχικά δεδομένα Higgs από τον περασμένο Ιούλιο είχαν δείξει ότι το μποζόνιο φαινόταν να διασπάται σε δύο φωτόνια πιο συχνά από ότι θα έπρεπε -κάτι που γεννά μια αμυδρά υποψία για κάποιο νέο είδος φυσικής πέρα από την κατανόησή μας. Τον Νοέμβριο, οι επιστήμονες στα πειράματα Atlas και LHC που ενημέρωσαν για όλα, εκτός από τα δεδομένα για τα δύο-φωτόνια.

Χθες οι ερευνητές στο πείραμα Atlas ενημέρωσαν τελικά για τα αποτελέσματα των δύο φωτονίων. Αυτό που φαίνεται να έχουν βρει είναι τόσο παράξενο, που στην πραγματικότητα, οι φυσικοί υποθέτουν ότι κάτι πρέπει να έχει γίνει λάθος.

Φαίνεται να υπάρχει ένα μποζόνιο Higgs με μια μάζα από 123,5 GeV (gigaelectron βολτ, η μονάδα μέτρησης που χρησιμοποιείται για τη μάζα από τους οι φυσικούς σωματιδίων) και ένα άλλο μποζόνιο Higgs σε 126,6 GeV-μια στατιστικά σημαντική διαφορά σχεδόν 3 GeV. Προφανώς, οι επιστήμονες του Atlas έχουν περάσει τον τελευταίο μήνα προσπαθώντας να καταλάβουν αν θα μπορούσε να έχει γίνει λάθος στην ανάλυση των δεδομένων. Μπορεί να υπάρχουν δύο μποζόνια Higgs;

Παρά το γεγονός ότι ορισμένες επεκτάσεις του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής δέχονται την ύπαρξη πολλαπλών μποζονίων Higgs, κανένας δεν προβλέπει ότι τα δύο σωματίδια Higgs θα έχουν τέτοιες παρόμοιες μάζες. Επίσης, δεν προβλέπουν για ποιους λόγους πρέπει να διασπαστούν κατά προτίμηση σε δύο σωματίδια Z (τα 123,5 GeV προέρχονται από διασπάσεις του Higgs σε Zs), ενώ το άλλο θα διασπαστεί σε φωτόνια.

Ο σωματιδιακός φυσικός Adam Falkowski (με το ψευδώνυμοτο Jester) γράφει ότι τα αποτελέσματα "πιθανότατα σηματοδοτούν ένα συστηματικό πρόβλημα και όχι κάποιο ενδιαφέρον συμβάν της φυσικής". (Με τον όρο «συστηματικό πρόβλημα» εννοεί κάτι σαν μια κακή-βαθμονόμηση του ανιχνευτή).

Οι φυσικοί του Atlas γνωρίζουν πολύ καλά ότι μπορεί να συμβαίνουν και τα δύο. Γι΄αυτό έχουν περάσει τον τελευταίο μήνα προσπαθώντας να ταρακουνήσουν τα στοιχεία για να δουν αν μπορούν να τα διορθώσουν. Παρ' όλα αυτά, η ανωμαλία παραμένει.

Τα τελευταία αποτελέσματα από το πείραμα Atlas δείχνουν
ότι μπορεί να υπάρχουν δύο διαφορετικά μποζόνια Higgs
-ένα που ζυγίζει 123,5 GeV (το μπλε) και ένα άλλο που είναι
126,6 GeV (με κόκκινο χρώμα).

Όταν τα προκαταρκτικά στοιχεία άρχισαν να δείχνουν ότι το Higgs είχε διασπαστεί σε δύο φωτόνια πιο συχνά από ότι θα έπρεπε, θεωρήθηκε ότι θα μπορούσε να είναι "ένα στατιστικό λάθος, που θα ξέπλενε την επόμενη ροή των δεδομένων." Αλλά τα περισσότερα δεδομένα είχαν πλέον φτάσει και το στατιστικό λάθος δεν είχε εκλείψει. Το μποζόνιο Higgs εξακολουθεί να φαίνεται ότι διασπάται σε δύο φωτόνια σχεδόν δύο φορές πιο συχνά από ότι θα έπρεπε.

Ένας λόγος παραπάνω για να παραμείνετε σε εγρήγορση για την επόμενη μεγάλη κυκλοφορία δεδομένων, που επί του παρόντος έχει προγραμματιστεί για τον Μάρτιο.

Πηγή, ScientificAmerican

Απόδοση, Δημήτρης Γιάκας