Didžiajame hadronų greitintuve aptikta Higso bozono požymių?

Prieš keletą savaičių pranešėme, jog iki šiol nežinotos elementariosios dalelės pėdsakų pavyko aptikti jau greitai uždaromo Tevatrono greitintuvu Ilinojaus valstijoje dirbantiems JAV mokslininkams. Jų kolegos-konkurentai iš Europos panašaus kalibro, tiesa, neoficialų pareiškimą į viešąją erdvę bloškia praėjus vos keletui savaičių.

Didysis hadronų greitintuvas LHC, kuriame vykdomi protonų priešpriešinių srautų susidūrimai, buvo pastatytas ir turint tikslą aptikti Higso bozono požymių. Manoma, kad ši, kol kas hipotetinė, dalelė „apdovanoja“ kitas daleles mase. Higso bozonas jau tris dešimtmečius sėkmingai viešpataujančioje standartinėje dalelių fizikos teorijoje yra paskutinė hipotetinė dalelė, kurios egzistavimas eksperimentais vis dar neįrodytas.

Pastarosios kalbos apie galimą Higso bozono pastebėjimą užgimė matematiko Piterio Voito (Peter Woit) tinklaraštyje praėjusį ketvirtadienį, anoniminiam komentatoriui publikavus netrukus turinčio pasirodyti mokslinio straipsnio santrauką. Ši santrauka yra publikacijos, kurios autoriai – keturi fizikai, besidarbuojantys LHC ATLAS detektoriuje, reziumė. Santraukoje pažymima, jog, pagal ATLAS duomenis, aptikta daugiau nei buvo tikėtasi fotonų porų, pasižyminčių 115 GeV (gigaelektronvoltų) energija.

Skaičius 115 GeV daugelį fizikų domina dėl to, jog, kaip manoma, maždaug 115 GeV mase turėtų pasižymėti hipotetinis Higso bozonas, jei tik yra teisinga populiarioji, iš kai kurių standartinio teorinio modelio akligatvių išeitis siūlanti supersimetrijos teorija (angl. k. – „supersymmetry“). Beje, fizikai, vertindami dalelių masę, patogumo dėlei dažnai operuoja ne įprastais masės matavimo vienetais (gramais ar kilogramais), o energijos vienetais, kurie su mase siejami garsiojoje Alberto Einšteino formulėje E=mc².

Manoma, kad Higso bozonas turėtų suskilti į fotonų porą. Toks skilimas turėtų išderinti fotonų poros energijos paskirstymą. Tačiau jei Higso bozonas pasižymi charakteristikomis, nusakomomis standartinėje teorijoje, toks išderinimas turėtų būti per menkas, jog jį būtų įmanoma užfiksuoti. Eksperimento metu užfiksuotas maždaug 30 sykių didesnis išderinimas, nei buvo tikimasi.

Kai kurių fizikų tinklaraščiuose (Adam Falkowski, Tommaso Dorigo, Lubos Motl) pateikiami tokio rezultato vertinimai ir paaiškinimai, kuriuos apibendrinus galima manyti, jog būsimoji publikacija, ko gero, nėra pramanas, tačiau joje pateikti rezultatai – diskutuotini.

Iš tiesų, gali būti ir taip, jog Higso bozonas tiesiog „elgiasi“ kiek kitaip, nei tikimasi – fizikai yra prigalvoję daugybę galimų standartinio teorinio modelio tęsinių, modifikuojančių Higso bozono savybių rinkinį. Neatmestinas variantas, jog duomenyse aptiktą pokytį galėjo inicijuoti ne Higso bozonas, o kažkokia kita dar nežinoma dalelė.

Tiesa, labiausiai tikėtinas variantas, jog aptiktasis fotonų porų energijos paskirstymo pokytis yra kažkokia klaida. Dalelių susidūrimai greitintuve vyksta gana sudėtingai, o tokiu atveju norint atskirti anomalijas nuo įprastų dalykų, reikia ypatingai kruopščios analizės.