2012. július 4. Az Egyesült Államok 236. születésnapja mellett az volt a nap, amikor a fizikusok bejelentették, hogy szilárd bizonyítékokat találtak a Higgs-bozonról, egy megfoghatatlan részecskéről, amely más világegyetem elemi részecskéit továbbítja. Ez volt a fizika egyik legfontosabb eredménye a múlt században, és ennek elvégzéséhez a svájci Genfen kívül székhellyel rendelkező óriási részecskegyorsító (Large Hadron Collider) felépítését igényelte. Ezt a győzelmet követően a fizikai közösség abban volt benne, hogy a CERN további felfedezéseket fog követni. De szó szerint négy milliárd proton ütközéssel az ütközőben később semmi új nem merült fel. Most azonban, az éves adatok szétválasztása után, az LHC ATLAS kísérletén dolgozó kutatók bejelentették, hogy valami újat megerősíthetnek: a Higgsi boszon lebomlása alsó kvarkokat eredményez, támogatást nyújtva a fizika elméleti keretének, az úgynevezett Standard modellnek. részecskefizika.
A sajtóközlemény szerint a 2012-es Higgs-észlelés hiányos volt. Bár a Higgs-bozon megfigyelése jelenleg nem lehetséges, a részecske-bomlásba bevitt bitek észlelése a részecskegyorsító által elvégzendő feladat. Abban az időben két előrejelzett részecskét figyeltünk meg, úgynevezett W és Z boszonnak, amelyek várhatóan a bomló Higgs-bozonok kb. 30% -ában várhatók. A kutatók azonban nem látták a részecskék várható időtartamának 60% -át - az alsó kvarkokat.
Vagy legalábbis, úgy gondolták. A probléma - magyarázza a Drót - az, hogy alsó kvarkokat látták, csak túl sokat; az ütköző számos fenékkvarkot termel különféle kölcsönhatásokon keresztül, azon protonfolyamok mellett, amelyeket úgy tervezték, hogy egymásba csapódjanak. Ezért rendkívül nehéznek bizonyult annak kiderítése, hogy az LHC-ben észlelt fenékkvarc romló Higgsz-bozonból vagy másutt jött-e. Ezért tartott olyan sokáig, hogy a tudósok ésszerű bizonyosság eléréséig elérjék, hogy néhány megfigyelt alsó kvarc Higgs pusztulásból származik. Az összes adatot megnézve a 2011 óta, és új analitikai technikákat alkalmazva, mint például a mély mesterséges ideghálók és a gépi tanulás, végül statisztikailag szignifikáns bizonyítékokat találtak a Higgs által generált fenékkvarkokról.
„Ez az első alkalom, amikor megfigyeltük a Higgs csatolását az alsó kvarkokhoz, amire jósoltak” - mondta John Huth, a Harvardi Egyetem részecskefizikája, aki az ATLAS kísérleten dolgozik, Ryan F. Mandelbaumnak a Gizmodón . "Gondoltuk, hogy ez megtörténik, de amíg nem látjuk, nem tudhatjuk biztosan, hogy ez a kvarkokhoz kapcsolódik-e."
Noha az eredmény az elemzés diadala és egy újabb megerősítés arra, hogy valószínűleg megtaláltuk a Higgs-bozont, ez szintén enyhén csalódást okoz. Ennek oka, hogy jól illeszkedik a Szabványos modellbe, amelyben a fizikusok az 1970-es évek eleje óta dolgoznak. Noha a modell sok magyarázatot mutat a részecskefizikáról, van némi nyílása. Például nem foglalkozik a gravitációval, és nem magyarázza a sötét anyagot. Az LHC bekapcsolása óta a kutatók reménykedtek olyan „furcsa” részecskékre, amelyek megtörik vagy kibővítik a standard modellt, vagy megerősítik a szuperszimmetriát, egy kiegészítés a modellhez, amely segít megmagyarázni a tömeget. Ez egyszerűen nem történt meg, legalábbis még nem.
Egyelőre a fizikusoknak még néhány évig meg kell várniuk, amíg a természet törvényeit át nem írják. Az LHC egy sor teljesítményfrissítésen megy keresztül, amely 2026-ban befejeződik, és ha újra bekapcsolja a lélegeztetett részecskegyorsítót, az furcsa tudományhoz vezethet, amelynek a mezőnek még John Hughes legvadabb képzeletén túl kell lépnie.
