Физики ЦЕРНа "в миллиметре" от открытия бозона Хиггса

Бозон Хиггса — последний недостающий элемент современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели. Это гипотетическая частица отвечает за массы всех других элементарных частиц. Однако теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса. Физики измеряют массы частиц в единицах энергии — электронвольтах — основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc2, 100 ГэВ/c2 примерно в 107 раз больше массы протона.

Физики сообщали о «намеках» на существование частицы в декабре 2011 года, первые убедительные свидетельства были получены лишь на прошлой неделе. Существует несколько вариантов рождения и последующего распада бозона Хиггса на другие частицы, и сигнал был обнаружен при отслеживании канала, в котором бозон Хиггса распадается на два высокоэнергетических гамма-фотона.

Масса обнаруженной частицы составляет около 125 гигаэлектронвольт, что близко к значениям, представленным ранее. В декабре 2011 года физики, работающие на детекторе ATLAS, объявили, что видят некоторое превышение сигнала над фоном в интервале от 116 до 130 гигаэлектронвольт. Статистическая значимость такого превышения около значения 126 гигаэлектронвольт составляла 2,8 сигма.

Источник в коллаборации CMS также подтвердил, что в новых данных детектор «увидел» свидетельства существования частицы. В конце 2011 года группа CMS сообщала о признаках существования Хиггса в области масс между 115 и 127 гигаэлектронвольт.

«На самом деле нужно быть просто невероятным скептиком, чтобы счесть наши новые данные неубедительными. Но пока окончательные решения о том, что именно говорить в среду, еще не приняты».

Уровни статистической значимости новых результатов, полученных на ATLAS и CMS, составляют от 4,5 до 5 стандартных отклонений (сигма). Физики говорят о «свидетельствах» существования новой частицы, когда этот параметр достигает уровня 3 сигма. Тогда вероятность, что наблюдаемый эффект вызван статистической флуктуацией, составляет 1 к 740. Об открытии можно говорить при 5 сигма, при вероятности 1 на 3,5 миллиона.

Официальный представитель ЦЕРНа Джеймс Гиллес (James Gillies) отказался комментировать содержание предстоящих докладов, но подтвердил, что на семинаре будут присутствовать четыре физика-теоретика, которые были в числе «авторов» бозона Хиггса — Франсуа Энглер, Карл Хаген, Питер Хиггс и Джеральд Гуральник.

Американские физики, работающие с данными коллайдера Теватрон, в понедельник представили окончательные результаты более чем десятилетних поисков бозона Хиггса — по их данным, если частица существует, то ее масса находится в интервале от 115 до 135 гигаэлектронвольт. Уровень статистической значимости этого результата составляет 2,9 стандартных отклонения (сигма).