Овог лета у Чикагу, од 3. до 10. августа, теоретичари и експериментални физичари из целог света учествоваће на Међународној конференцији физике високих енергија (ИЦХЕП). Један од најважнијих догађаја ове конференције долази из лабораторија ЦЕРН-а, где физичари честица представљају богатство нових података које је Велики хадронски сударач (ЛХЦ) произвео до сада ове године.
Али усред свих узбуђења која произлазе из могућности да се завири у више од 100 најновијих резултата, морале су се делити и неке лоше вести. Захваљујући свим новим подацима које је дао ЛХЦ, шанса да се открије нова елементарна честица - могућност која се почела појављивати вероватно пре осам месеци - сада је изблиједјела. Штета, јер постојање ове нове честице било би револуционарно!
Индикације о овој честици први пут су се појавиле у децембру 2015. године, када су тимови физичара који користе два ЦЕРН-ова детектора честица (АТЛАС и ЦМС) приметили да судари које је извео ЛХЦ производе више парова фотона него што се очекивало, и са комбинованом енергијом од 750 гигаелектронволта. Иако је највероватније објашњење био статистички случај, постојала је још једна мучна могућност - да виде доказе о новој честици.
Ако је ова честица у ствари стварна, онда је то вјероватно била тежа верзија Хигсовог бозона. Ову честицу, која даје другим елементарним честицама масу, открили су 2012. године истраживачи у ЦЕРН-у. Али док је откриће Хигсовог бозона потврдило Стандардни модел физике честица (који је научна конвенција последњих 50 година), могуће постојање ове честице било је у нескладу с њом.
Друга, можда још узбудљивија теорија је била да је честица дуго тражени гравитрон, теоријска честица која делује као „носилац силе“ за гравитацију. Да је заиста тако било ово честица, онда би научници коначно могли да објасне како Општа релативност и квантна механика иду заједно - нешто што им је деценијама избегавало и кочило развој теорије свега (ТоЕ).
Из тог разлога, у научној заједници је поприлично узбуђено, а на ту тему је објављено преко 500 научних радова. Међутим, захваљујући огромној количини података достављених у последњих неколико месеци, истраживачи ЦЕРН-а били су принуђени да у петак на ИЦЕП-у објаве да не постоје нови докази о честици.
Резултате су представили представници тимова који су први пут приметили необичне податке прошлог децембра. Представник ЦЕРН-овог АТЛАС детектора, који је први приметио парове фотона, био је Бруно Лензи. У међувремену, Цхиара Ровелли представља такмичарски тим који користи Цомпацт Муон Соленоид (ЦМС), који је потврдио очитавања.
Као што су показали, читања која су указивала на налет парова фотона прошлог децембра отишла су у равнину и уклонила сваку сумњу да ли је то била грешка или не. Међутим, као Тизиано Цампорес - портпарол Ц.М.С. - цитирао је Нев Иорк Тимес као што кажу уочи најаве, тимовима је увек било јасно да то није вероватна могућност:
„Не видимо ништа. У ствари, чак и мали дефицит управо у том тренутку. То је разочаравајуће јер је због тога направљено толико прељуба. [Али] увек смо били супер у вези с тим. "
Ови резултати су такође наведени у раду који је Ц.М.С. поднео ЦЕРН-у. тим истог дана. А ЦЕРН Лабораториес поновио је ову изјаву у недавном саопштењу за штампу у коме се говорило о последњем прегледу података који је представљен на ИЦЕП 2016:
„Конкретно, интригантни наговештај о могућој резонанци пропадања 750 ГеВ у парове фотона, што је изазвало знатан интерес из података за 2015. годину, није се поново појавио у много већем скупу података за 2016. годину, па се чини да представља статистичку флуктуацију.“
Ово је била разочаравајућа вест, јер је откриће нове честице могло расветлити многа питања која су произашла из открића Хигсовог бозона. Откако је први пут примећена 2012. године, а касније је и потврђено, научници се труде да разумеју како је то што сама ствар која даје другим честицама њихову масу може бити тако „светла“.
Упркос томе што је била најтежа елементарна честица - са масом од 125 милијарди волтона електрона - квантна теорија је предвиђала да Хигсов бозон мора бити трилију пута тежа. Да би ово објаснили, теоријски се физичари питају да ли у ствари постоје неке друге силе које држе масу Хигсовог бозона у залиху - тј. Неке нове честице. Иако још увек нису откривене нове егзотичне честице, резултати до сада су охрабрујући.
На пример, показали су да су експерименти са ЛХЦ-ом у последњих осам месеци већ забележили око пет пута више података него што су били у целој прошлој години. Такође су научницима понудили увид у то како се понашају субатомске честице енергијом 13 билиона електрона (13 ТеВ), што је нови ниво који је достигнут прошле године. Овај ниво енергије омогућен је надоградњом која је извршена на ЛХЦ-у током двогодишње станке; пре тога је функционисао само на пола снаге.
Још једна ствар која се вреди хвалити била је чињеница да је ЛХЦ надмашио све досадашње рекорде перформанси овог јуна, достигавши максималну блиставост од милијарду судара у секунди. Способност да изводе експерименте на овом енергетском нивоу и укључују оволики број судара, пружила је истраживачима ЛХЦ-а довољно велики скуп података да су у стању да изврше прецизнија мерења процеса Стандардног модела.
Конкретно, они ће моћи да траже аномаличне интеракције честица при великој маси, што представља индиректни тест за физику изван стандардног модела - посебно нове честице које предвиђа теорија суперперсиметрије и други. И док још увек нису открили нове егзотичне честице, до сада су резултати охрабрујући, углавном зато што показују да ЛХЦ даје више резултата него икад.
И док би откривање нечега што би могло објаснити питања која произлазе из открића Хигсових бозона било велико откриће, многи се слажу да је једноставно прерано да се надамо наше наде. Како је рекла Фабиола Гианотти, генерални директор ЦЕРН-а:
„Ми смо тек на почетку путовања. Изванредне перформансе ЛХЦ акцелератора, експерименти и рачунарска тела изузетно су добри за детаљно и свеобухватно истраживање неколико ТеВ енергетских скала и значајан напредак у нашем разумевању фундаменталне физике. “
За сада се чини да ћемо сви морати бити стрпљиви и чекати додатне научне резултате. И сви се можемо утјешити у чињеници да се, барем за сада, стандардни модел још увијек чини исправним. Јасно је да не постоје пречице када је у питању откривање како Универзум функционише и како се све његове основне силе спајају заједно.
