Nuo įtampos ir laukimo mokslininkams jau virpa rankos: jei pasitvirtins LHC paslapties hipotezės, tai prilygs galingiausiam dalelių fizikos sudrebinimui

Dar niekas nepatvirtinta, bet rezultatai rodo, kad esame ant pirmosios dalelės, nenumatytos standartiniu fizikos modeliu atradimo slenksčio.

Tebelaukiame daugiau duomenų iš LHC, bet spėjama, kad ši naujoji dalelė – šešis kartus už Higgso bozoną masyvesnė subatominė dalelė.

Bet Kanzaso universiteto fizikas pateikė truputį kitokią keistojo LHC rezultato – dar vadinamo 750 GeV pertekliumi – aiškinimo hipotezę.

Jis mano, kad ten aptikta ne viena, o kelios dalelės.

750 GeV perteklius buvo paskelbtas kovą Italijoje vykusioje konferencijoje. Rezultatai išryškėjo, fizikams kaktomuša daužant protonus LHC – jie tai daro nuolat, susidūrimų nuolaužose ieškodami naujų subatominių dalelių pėdsakų.

Standartinio modelio lygtys dažniausiai gali paaiškinti iš šių susidūrimų atsirandančių subatominių dalelių energijų lygius, net jeigu jos niekada anksčiau nebuvo aptiktos.

Bet pernai, CMS ir ATLAS eksperimentuose jutikliai užfiksavo daugiau aukštų energijų fotonų (šviesos dalelių), nei numato dabartinis fizikos supratimas.

Konkrečiai, abiejuose eksperimentuose užfiksuotas energijos perteklius viename konkrečiame energijos lygyje: 750 Gev, ar 750 milijardų elektronvoltų.

Reikia daugiau duomenų, kad tyrėjai galėtų užtikrintai pasakyti, kokie tai keisti signalai, bet vienas iš populiariausių aiškinimų, kad tai visiškai nauja dalelė, panaši į Higgso bozoną, bet maždaug šešis kartus masyvesnė.

Šis spėjimas remiasi „rezonansinės“ dalelės, kurios masė yra 750 Gev, idėja.

„Visiems 750 GeV pertekliaus paaiškinimams reikia naujos dalelės. Dauguma modelių numato vieną, maždaug 750 GeV masės“

– Kyoungchul Kong

„Visiems 750 GeV pertekliaus paaiškinimams reikia naujos dalelės. sakė fizikas Kyoungchul Kong. „Dauguma modelių numato vieną, maždaug 750 GeV masės.“

Bet jis rado šiek tiek kitokį paaiškinimą.

Jis iškėlė hipotezę, kad yra ne viena 750 GeV masės dalelė, o kad rezultatai gali rodyti egzistuojant kitas, sunkesnes daleles, kurios, skyla į fotonus galinčius „suklastoti“ 750 GeV signalą.

„Jei signalas tikras, dalelės gyvavimo trukmė ir masė gali atskleisti kai ką daugiau, nei dar vienos dalelės egzistavimą,“ sakė Kong. „Tačiau dar neskelbiame atradimo, ir reikia daugiau duomenų.“

Po to, kai buvo paskelbta apie LHC užfiksuotą perteklių, žurnalą Physical Review Letters užplūdo anomalijos aiškinimai, bet publikuoti tebuvo keturi – tarp kurių ir Kongo hipotezė.

Tai reiškia, kad dar toli gražu nežinome užtikrintai, kas vyksta – jei iš viso kas nors vyksta. Vis dar gali paaiškėti, kad signalas – tik artefaktas.

Statistiniu požiūriu, yra 1 iš 93 tikimybė, tikimybė, kad ATLAS duomenys tėra sutapimas. Dėl tokio dalyko tikrai vertėtų varginti mokslo bendruomenę tokių duomenų pristatymu – paprastai tyrėjai laikosi 5 σ standarto, tai yra, kai atsitiktinio rezultato tikimybė 1 iš 3,5 milijonų.

Bet kadangi tokį pat pakilimą užfiksavo ir CMS eksperimentas, rezultatai daug labiau tikėtini ir verti dėmesio.

Kaip bebūtų vis dar turime labai mažai informacijos, kuria remiantis, būtų galima šiuos rezultatus paaiškinti. Laimei, daugiau duomenų apie pastebėtą 750 Gev pertekliaus anomaliją bus pateikta kitą savaitę [08-04] prasidėsiančioje kasmetinėje Tarptautinėje aukštų energijų fizikos konferencijoje Čikagoje (vyks ir kelios fizikos paskaitos „Už standartinio modelio“).

Lig tol, kaip pripažįsta Kongas, jo paaiškinimas nėra geresnis niekuo, bet jis pateikia jį, paprasčiausiai siūlydamas patikrinti kitokią hipotezę ir siekdamas praplėsti mūsų supratimo ribas.

„Mes tyrinėjame idėjas,“ pasakė Kongas apie fizikos teoretikus. „Dauguma idėjų veikiausiai klaidingos – bet mokomės iš jų ir pasiūlome geresnes idėjas.“

Jeigu kuri nors LHC rezultatų neatitikimą aiškinanti hipotezė pasirodys esanti teisinga, tai prilygs dalelių fizikos sudrebinimui 10 balų pagal Ricterio skalę.

Tad, kol kas telieka laukti. Bet jeigu kuri nors hipotezė, aiškinanti šį LHC rezultatų neatitikimą pasirodys esanti teisinga, tai bus išties labai svarbu.

Ir net jeigu ne, tai daug pasakys apie fiziką ir gali visam laikui pakeisti mūsų supratimą apie pasaulio sandarą.

„Jei šis dalykas pasirodys esantis tikras, jis prilygs dalelių fizikos sudrebinimui 10 balų pagal Ricterio skalę,“ kovo mėnesį The Guardian sakė su tyrimu nesusijęs fizikas John Ellis iš KCL – buvęs CERN teorijos vadovas.

„Maniškis jaudinometras visai sukvailiojo.“

Greičiau toji kita savaitė ateitų…