19 септември 2019
Категории
  •  Космос
  •  Физика
  •  Науки за земята
  •  Биология
  •  Медицина
  •  Говорят медиците
  •  Математика
  •  Научни дискусии
  •  Разни
FACEBOOK

Две стъпки по-близо до хипотетичния свръхтежък бозон

| ПОСЛЕДНА ПРОМЯНА 20 март 2016 в 09:2450440
Снимка: ATLAS

Откри ли ЦЕРН нова частица? Все още не може да се каже със сигурност, но сега сме две стъпки по-близо, отколкото през декември, когато оповестиха първите признаци на евентуално откритие, според Quantum Diaries.

Вчера приключи конференцията Moriond в италианския курорт Ла Туиле, на която физиците представиха най-новите си анализи, включително пълно изследване на този мистериозен пик с комбинирана маса около 750 GeV, близо 800 пъти масата на протона. Този малък пик може да бъде първият намек за нова масивна частица или да е случайна флуктуация, която ще изчезне с повече информация.

Експериментите ATLAS и CMS показаха на конференцията Moriond, че след внимателна, кръстосана и повторната проверка на данните, пикът е все още там.

Това е първата стъпка - сигналът остава след допълнителното анализиране на данните от декември 2015 г. с подобрени калибровки и техники. Слабият сигнал все още си стои, дори е малко по-силен. CMS добавя нови данни, които не бяха включени по-рано. Благодарение на много усилия и изобретателност, в повторния анализ сега се включват 20% повече данни. В същото време ATLAS показа, че всички данни, събрани при по-ниски енергии до 2012 г. също са съвместими с наличието на нова частица.

Относно надеждността на данните, колко е сигурно наблюдението на този пик: Учените измерват надеждността на резултатите си в σ (сигма). Те приемат 5σ като толкова надежден резултат, че може да се обяви откритие - това е вероятност от 0,00006%, че сигналът е фалшив. При откриването на Хигс бозона например, оповестено на 4 юли 2012 , е постигнато точно 5σ.

Таблицата по-долу показва представените данни от CMS и ATLAS през декември 2015 г. и февруари 2016 г. Две хипотези са тествани на база на резултатите - ако се приемат различни характеристики за хипотетичната нова частица:

  • случаят със спин 0, съответстващ на нов тип Хигс бозон
  • спин 2, предполагащ гравитон.

В таблицата "локално" означава колко силно се проявява новият сигнал локално за маса от 750-760 GeV, докато "глобално" се отнася до вероятността за намиране на малък пик в по-широки граници на стойности на масата (500-3500 GeV). Във физиката статистическите колебания има навсякъде и когато се регистрира малка аномалия, е добре да се погледне по-мащабната картина. Така че "глобално" пикът на събития, наблюдаван досега, е все още е много мек, далеч от критерия за 5σ, изискван, за да може да се претендира за откритие.

Стойностите за статистическа значимост не са се променили много в сравнение с обявените през декември. И при двата експеримента - CMS и ATLAS - сега има анализ за спин 0 и за спин 2, които не се различават особено в резултата. На локално ниво е някъде около 3.x сигма за двата експеримента.

Сам по себе си, един малък пик не означава нищо. Но е толкова вълнуващ, защото и при двата независими експеримента се появява един и същи пик отново и отново.

Но втората стъпка, която ще ни приближи до евентуално потвърждение на наличието на нова частица, е рестарта на Големия адронен колайдер. Нови данни се очакват през първата седмица на май. В рамките на 2-3 месеца ще очакваме данни от двата експеримента.

От началото на втория рестарт (LHC Run 2) физиците са събрали около една десета повече данни, отколкото през Run 1. Новите данни идват от сблъсъци, които са 1.6 пъти по-високоенергийни от сблъсъците при Run 1, енергии по-рано недостъпни. Сега физиците се нуждаят от време, за да натрупат данни.

Има нужда от повече информация, за да се потвърди или отхвърли наличието на нова частица без никакво съмнение.

Ако се потвърди, това ще бъде най-големият пробив в областта на физиката на частиците в продължение на десетилетия. Вече истерията сред теоретиците е налице: от 1 март тази година има 263 теоретични статии по този въпрос, които се опитват да разберат какво би могло да бъде това.

Защо това е толкова вълнуващо? Ако това се окаже вярно, това ще бъде първата частица открита извън Стандартния модел, настоящата теоретична рамка. Откриването на бозона на Хигс през 2012 г. бе предсказано и просто попълни съществуващата теория. Това е изключително постижение само по себе си, но новата, непредвидена частица най-накрая ще открехне вратата за по-обща теория, която всеки подозира, че съществува, но че никой не е намерил още, споделя Полин Ганьон (Pauline Gagnon) на страницата на Quantum Diaries

По време на конференцията Moriond Алесандро Струмиа (Alessandro Strumia), теоретик от ЦЕРН, изказа предположение, че тази частица вероятно ще дойде с още други спътници.

Няма нужда да повтаряме - вълнението е осезаемо.

Страница на статията : 0102

Препоръчани материали

Няма коментари към тази новина !

 
Още от : Физика
Всички текстове и изображения публикувани в OffNews.bg са собственост на "Офф Медия" АД и са под закрила на "Закона за авторското право и сродните им права". Използването и публикуването на част или цялото съдържание на сайта без разрешение на "Офф Медия" АД е забранено.