О проекте
Нас блокируют. Что делать?

Зарегистрироваться | Войти через:

Украина | Политзеки | Свобода слова | Акции протеста | Болотное дело
Читайте нас:
Доступное в России зеркало Граней: http://mirror682.graniru.info/Society/Science/m.37640.html

статья "Частица бога" не откроет тайну американцам

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 08.07.2003
http://www.pnl.gov/energyscience/01-02/11-questions/11questions.htm
http://www.pnl.gov/energyscience/01-02/11-questions/11questions.htm
Реклама

Один из ключевых вопросов современной физики высоких энергий - подтверждение или опровержение существования теоретически предсказанной еще в 1964 году шотландским физиком Питером Хиггсом экзотичной субатомной частицы, называемой бозоном Хиггса (Higgs boson, H) - по сути, единственного недостающего звена Стандартной модели элементарных частиц. Предполагается, что бозон Хиггса сыграл основную роль в механизме, посредством которого некоторые частицы (кварки, лептоны) во время Большого взрыва приобрели массу, а другие остались безмассовыми (фотоны).

Помимо полей, "отвечающих" за тройку фундаментальных взаимодействий (электромагнитное, сильное и слабое), в Стандартной модели предполагается наличие еще одного скалярного поля, которое неотделимо от пустого пространства, не совпадает с гравитационным и называется полем Хиггса (Хиггс в свое время выдвинул гипотезу, что пространство между частицами как бы заполнено тяжелой, вязкой субстанцией). Считается, что все фундаментальные частицы приобретают массу в результате взаимодействия с этим вездесущим полем (тяжелые частицы взаимодействуют с полем Хиггса сильнее, легкие - слабее). В силу корпускулярно-волнового дуализма полю Хиггса должна соответствовать по крайней мере одна частица - посредник, квант этого поля, собственно бозон Хиггса (бозон - потому что частицы Хиггса подчиняются статистике Бозе-Эйнштейна). Драматизм ситуации состоит в том, что если "хиггс" будет обнаружен, то заполнится прямо-таки зияющая лакуна в основании Стандартной модели и подтвердится правильность нашего понимания Вселенной (а до сих пор Стандартная модель, в общем-то, не терпела поражений, напротив, получала одно блестящее подтверждение за другим). Но если будет доказано, что никакого бозона Хиггса нет, то это откроет путь для целого ряда альтернативных теорий, давно готовых заменить Стандартную модель, - вплоть до всякой экзотики с "параллельными Вселенными" или "высшими измерениями".

Предыдущие эксперименты показали, что, если мистическая частица действительно существует, то она должна иметь массу между 114 и 211 гигаэлектронвольтами (ГэВ). Кстати говоря, подобных частиц может быть в принципе и сразу несколько... Трудности, стоящие на пути открытия "хиггса" были столь велики, а его предполагаемая роль столь важна, что частица получила ироническое прозвище "частица бога", хотя многих физиков от этого "псевдонима", пущенного для эффектности СМИ, просто коробит.

В 2000 году одна из групп ядерщиков ЦЕРНа (CERN, Европейский центр ядерных исследований) в Женеве (Швейцария) уже заявила о том, что им удалось зафиксировать распад "хиггса" с массой 114 ГэВ, но потом исследователи сами же усомнились в своих результатах. Речь идет о серии экспериментов ALEPH (Apparatus for LEP Physics) на LEP (Large Electron Positron Collider) - Большом электрон-позитронном коллайдере, который функционировал в течение 11 лет (с 13 ноября 1989 года по 2 ноября 2000 года) и должен теперь передать эстафету более мощной установке - LHC (Large Hadron Collider) - Большому адронному коллайдеру, введение в строй которого ожидается только в 2007 году. Этот суперколлайдер, рассчитанный на энергию 14 ТэВ, предназначен не только для поиска бозона Хиггса, но и для обнаружения возможных проявлений суперсимметрии, а монтируется он в том же 27-километровом тоннеле, в котором находился LEP.

Казалось, что эта вынужденная отсрочка давала шанс американцам опередить своих европейских коллег и конкурентов: специально для этого был за 260 млн долларов отреставрирован протон-антипротонный ускоритель Tevatron ("Тэватрон"), принадлежащий Национальной лаборатории высокоэнергетических исследований имени Энрико Ферми (Fermilab, Fermi National Accelerator Laboratory - FNAL) в Батавии (штат Иллинойс).

Однако коллайдер, которому исполнилось уже 20 лет, так и не смог забыть свой преклонный возраст и выйти на расчетную мощность, к тому же физиков приводят в уныние длительные периоды обслуживания и ремонта между экспериментами.

Теперь из расписания экспериментов на "Тэватроне", представленного на прошлой неделе американскому Министерству энергетики (которое финансирует работу коллайдера), выясняется, что самая ранняя дата, когда будет получено конкретное доказательство существования бозона Хиггса (или уточнение энергетических рамок его возможного существования - при неудаче), - это 2009 год. Но к тому времени должно уже пройти два года, как войдет в строй более мощный европейский LHC, и на него к тому времени будут обращены взоры всего научного сообщества. К тому же единственное, на что будет способен "старичок" Tevatron к 2009 году - это проверить все тот же диапазон до 115 ГэВ, уже освоенный "приказавшим долго жить" женевским LEP. А вот LHC задуман достаточно мощным для того, чтобы изучить оставшуюся часть возможных значений масс частицы вплоть до 211 ГэВ и вывести окончательный вердикт о существовании или несуществовании загадочной частицы.

Источники:
Key sub-atomic particle slips away again - New Scientist
Race to find 'Higgs boson' now wide open - AFP

Ссылки:
Мелодрама под названием "Время искать Хиггс" - Николай Никитин
Huge hole to hunt cosmic secrets - BBC News

<a href=mailto:borisov@grani.ru class=anons12>Максим Борисов</a>, 08.07.2003


новость Новости по теме
Фото и Видео






Наши спонсоры
Выбор читателей