Охота на бозон Хиггса, самую популярную частицу в физике и ключе к объяснению физиков того, как все частицы получают свою массу, нагревается к кипению. На этой неделе ученые, работающие с ускорителем ядерных частиц в США, назвали Tevatron, закрывающиеся в сентябре 2011, сообщил, что, проанализировав все данные они будут когда-либо добираться, они видят намеки Хиггса. Знаки не достаточно сильны для заключения открытия, но они совпадают приятно с намеками, о которых сообщают в прошлом году исследователи, работающие с Большим коллайдером адрона (LHC) более высокой энергии Европы.Результат «не делает меня более убежденным [что Хиггс там], потому что я уже убежден», говорит Гордон Кэйн, теоретик в Мичиганском университете, Анн-Арбор. «Но я надеюсь, что это делает большую часть аудитории там убежденной».
Расположенный в Ферми Национальная Лаборатория Акселератора (Fermilab) в Батавии, Иллинойс, Tevatron разбил протоны в антипротоны для уничтожения в мимолетные субатомные частицы существования, не обычно замечаемые по своей природе. Те столкновения произошли в двух крупных детекторах частиц, известный как CDF и D0, стремившийся идентифицировать новые частицы, поскольку они быстро распались в комбинации более знакомых.
В их заключительных наборах данных и CDF и бригады D0 видят больше порчи кандидата Хиггса, чем можно было бы ожидать от случайных фоновых процессов, ученые, о которых сообщают сегодня на конференции Rencontres de Moriond в La Thuile, Италия.Излишки соответствуют намекам Хиггса, о которых сообщают в декабре 2011 исследователи, работающие с LHC в европейской лаборатории физики элементарных частиц, CERN, под Женевой, Швейцария.
LHC разбивает протоны в протоны в двух еще более крупных датчиках, охотящихся на Хиггса, названного АТЛАСОМ и CMS. АТЛАС и бригады CMS оба видят излишки кандидата Хиггсеса с массой приблизительно 125 giga-электрон-вольт (ГэВ), или 133 раза масса протона. CDF и бригады D0 видят кандидатов с примерно той же массой несмотря на то, что с более плохой массовой резолюцией. «Если Вы смотрите на то, что АТЛАС видит, на то, что CMS видит, и в том, что видят CDF и D0, это начинает быть похожим на непротиворечивую картину», говорит Роб Розер Фермилэба, co-представитель CDF.Основные отличия между Tevatron и LHC также предполагают, что исследователи с обеими машинами видят бозоны Хиггса со свойствами, предсказанными стандартной моделью физиков.
Например, Хиггс появился бы из столкновения протонного антипротона в Tevatron немного по-другому от способа, которым можно было бы возникнуть из столкновения протонного протона в LHC. Кроме того, CDF и бригады D0 ищут Higgses, распадающийся в различную комбинацию частиц от тех разыскиваемых АТЛАСОМ и бригадами CMS. Однако, результаты Tevatron и LHC примерно соглашаются друг с другом и со стандартными предсказаниями модели.
Сигнал Tevatron не является подавляющим. Физики измеряют силу сигнала в сети магазинов неуверенности в нем, обозначенной сигмы. Более высокое кратное число подразумевает более низкий шанс, что фоновая порча могла подражать сигналу и показывает более прочный результат. Вместе, CDF и D0 видят избыток с 2.2 сигмами.
Тот объединенный результат так же силен как или АТЛАС или один только результат CMS, говорит Дмитрий Денисов Фермилэба, co-представитель D0. Но, он говорит, это противоречит стандарту с 5 сигмами для открытия или даже стандарту с 3 сигмами для «доказательств» Хиггса.Все намеки будут проверены к концу года, поскольку LHC собирает больше данных.
И если 125 ГэВ, Хиггс действительно появляется, исследователи Tevatron, заслужат части славы? «Я думаю, что люди должны были бы упомянуть нас в том же предложении» как бригады LHC, говорит Розер. Но, Денисов отмечает, «кто бы ни проходит, 5 сигм сделают открытие, и Tevatron не может сделать этого».
На данный момент некоторые подчеркивают осторожность. «Это захватывающе», говорит Говард Гордон Брукхевена Национальная Лаборатория в Аптоне, Нью-Йорк. Но «мы должны ждать до конца года для высказывания чего-либо более категорического».
Что касается какого, возможно, было, Денисов говорит, что физики представили результат директору Fermilab Пиеру Оддоне неделей ранее. «В конце мы сказали, ‘Посмотрите, Пиер, мы хотим управлять Tevatron снова’», говорит Денисов. В ответ на шутку он говорит, Оддоун улыбнулся.