Физики могут объявить об открытии бозона Хиггса в начале июля

Пока ученые отказываются говорить о том, что они приготовили для конференции по физике высоких энергий ICHEP 2012, которая откроется 4 июля в австралийском Мельбурне.

"Все, что мы можем сейчас сказать: идет анализ полученных данных, официально результаты будут объявлены на конференции в Австралии", - сказал сотрудник НИИ ядерной физики МГУ Эдуард Боос, один из участников экспериментов на детекторе CMS Большого адронного коллайдера.

Вместе с тем, математик Питер Войт (Peter Woit) из Колумбийского университета в Нью-Йорке в своем блоге уже обнародовал информацию о параметрах бозона Хиггса, якобы полученных на двух главных детекторах коллайдера - ATLAS и CMS. Ранее в блоге Войта уже появлялись утечки еще непубличной информации о результатах, полученных физиками в ЦЕРНе.

Войт пишет, что анализ всего объема данных, полученных коллайдером в 2011 и 2012 году, указывает на существование бозона Хиггса с массой 124 гигаэлектронвольта (физики измеряют массы частиц в единицах энергии, электронвольтах, основываясь на формуле Эйнштейна, E=mc^2). По словам Войта, детекторы ATLAS и CMS, анализируя случаи рождения пар гамма-квантов - один из типов событий, который может служить указанием на рождение бозона Хиггса в столкновении протонов в коллайдере - зафиксировали избыток таких событий на значении 124 гигаэлектронвольта. При этом уровень статистической достоверности составляет 4 сигма - значение 3 достаточно, чтобы говорить о признаках существования частицы, но для открытия необходимо 5 сигма.

Новые данные хорошо согласуются с информацией, обнародованной коллаборациями ATLAS и CMS в декабре 2011 года. Тогда 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. Группа, работающая на детекторе CMS, сообщила о признаках существования Хиггса в области масс между 115 и 127 гигаэлектронвольт. Ученые подчеркивают, что анализ данных - это длительный процесс, в ходе которого могут возникать и исчезать "намеки" на новые частицы.

"Анализ еще не закончен, из-за более точного учета систематических ошибок картина может сильно поменяться", - сказал Боос.

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. Ученые рассчитывают, что найти эту частицу (или убедиться в том, что ее не существует) позволят эксперименты на Большом адронном коллайдере. К настоящему моменту Большой адронный коллайдер быстро набирает интегральную (накопленную) светимость - объем данных о столкновениях. Только за четыре месяца работы коллайдера в 2012 году интегральная светимость превысила 4 обратных фемтобарна, что составляет 80% от интегральной светимости за весь 2011 год. Один фемтобарн примерно соответствует 80 триллионам столкновений, однако только часть из них можно зафиксировать.

Физики отмечают, что к концу к 2012 года набранная статистика позволит рассчитывать на обнаружение бозона Хиггса или на исключение его существования. Большой адронный коллайдер (БАК), созданный учеными из многих стран на площадке Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) в пригороде Женевы - самый большой в истории ускоритель элементарных частиц. Он предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах. Стоимость его постройки превысила шесть миллиардов евро.

Слово "коллайдер" образовано от английского слова collide - "сталкивать" и означает, что в нем сталкиваются летящие в противоположные стороны частицы, а не пучок частиц и неподвижная мишень, по-русски этот термин звучит как "ускоритель на встречных пучках".