Поиск - новости науки и техники

Всё уже круг. Существует ли бозон Хиггса, физики выяснят в 2012 году.

В течение нескольких дней неравнодушные к физике элементарных частиц люди с нетерпением ждали новостей из ЦЕРН, где в ходе назначенного на 13 декабря семинара коллабораций ATLAS и CMS должны были быть оглашены последние данные о ходе поисков бозона Хиггса. По слухам, циркулирующим в научных и околонаучных кругах, на этом семинаре могли быть сделаны самые громкие заявления, вплоть до сенсации о поимке неуловимой частицы.
Физики до последнего момента сохраняли интригу, однако долгожданная новость в сообщениях из ЦЕРН не прозвучала.
И все же, как следует из официального пресс-релиза ЦЕРН, круг поисков значительно сузился. И совсем скоро ученые окончательно разберутся с загадочной частицей.
Об этом же шла речь чуть раньше, но в ходе другого мероприятия – известного читателям “Поиска” регулярного объединенного семинара коллаборации RDMS CMS “Физика на LHC”. С докладом, содержащим результаты совместного анализа данных экспериментов ATLAS и CMS, на нем выступил профессор Университета Флорида и руководитель группы физического анализа эксперимента CMS по поиску бозона Хиггса Андрей Корытов.
В официальном пресс-релизе коллаборации CMS (http://cms.web.cern.ch/news/cms-search-standard-model-higgs-boson-lhc-data-2010-and-2011), распространенном 13 декабря, в частности, говорится: “Бозон Хиггса – единственная не открытая экспериментально частица Стандартной модели взаимодействия элементарных частиц (СМ). Ее обнаружение было бы важным шагом вперед в понимании механизма приобретения массы элементарными частицами. В свою очередь, отсутствие бозона Хиггса с характеристиками, ожидаемыми в СМ, стало бы очень значимым фактом и стимулировало бы большое внимание к альтернативным теориям за пределами Стандартной модели, которые ассоциируются с другими частицами, ведущими себя аналогично бозону Хиггса.
13 декабря коллаборация CMS представила свои последние результаты по поиску бозона Хиггса в протон-протонных столкновениях, используя данные, набранные к концу 2011 года. Общее количество набранных данных (4,7 фб -1 интегральной светимости) позволило CMS провести изучение возможности рождения бозона Хиггса почти во всем диапазоне масс, начиная от 114 ГэВ – предела, установленного ранее Большим электрон-позитронным коллайдером (LEP) в ЦЕРН, до 600 ГэВ. Наши результаты были получены с помощью комбинированного анализа различных возможных “каналов распада” бозона Хиггса, включая распады на пары W- и Z-бозонов, которые в свою очередь распадаются на четыре лептона, и распады на пару τ-лептонов и пару фотонов (см. рисунок).
Наши предварительные результаты исключают с различными уровнями статистической достоверности существование бозона Хиггса в широком диапазоне возможных масс:
127-600 ГэВ c уровнями статистической достоверности 95%;
128-525 ГэВ c уровнями статистической достоверности 99%.
Мы не исключаем бозон Хиггса СМ с массой между 115 ГэВ и 127 ГэВ с 95% уровнем статистической достоверности. В этом диапазоне наблюдается превышение числа событий по сравнению с предсказаниями СМ, которое систематически наблюдается в пяти независимых каналах.
На основании собранных данных пока не представляется возможным предпочесть одну из гипотез – существования или несуществования бозона Хиггса в области малых масс. Наблюдаемое превышение числа событий может быть статистической флуктуацией известных фоновых процессов, независимо от того существует ли бозон Хиггса с характеристиками, предсказанными в Стандартной модели, в этом интервале масс или нет”.
Как считают ученые, новые данные, ожидаемые в 2012 году, позволят уменьшить статистические неопределенности и уверенно ответить на вопрос, существует ли бозон Хиггса в указанном диапазоне масс.

На иллюстрации: Характерное событие – кандидат в распад бозона Хиггса с фотонами с высокой энергией (отмечены красным), зарегистрированными в электромагнитном калориметре. Желтыми линиями показаны треки заряженных частиц, рожденных в этом событии.

Светлана Беляева

Нет комментариев