CERN: szűkül a kör az “isteni” részecske körül

Szűkül a kör a Higgs-bozon körül, az Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) nagy hadronütköztetőjén (LHC) nyert adatok egyre kevesebb olyan helyet hagynak, ahol a rejtélyes “isteni” részecske “elrejtőzhet”.

Az “isteni” részecskével kapcsolatos kutatásokról az Európai Fizikai Társaság Grenoble-ban folyó Europhysics konferencián számolnak be a tudósok.

hirdetés

Az úgynevezett Higgs-bozon feltételezett részecske, amelynek felfedezése az utolsó hiányzó “darabja” a részecskefizika 40 éve kidolgozott standard modelljének. A Higgs-bozon léte szolgáltatná a legegyszerűbb magyarázatot arra, hogy a korai világegyetemben miként sérült a gyenge kölcsönhatás szimmetriája, s miként nyertek tömeget a részecskék – olvasható a The Physics World (http://physicsworld.com) és a CERN (http://public.web.cern.ch/public) honlapján.

“Egyre közelebb kerülünk ahhoz, hogy igazoljuk vagy kizárjuk a fizika standard modellje (SM) által megjósolt Higgs-bozon létét” – hangsúlyozta Sergio Bertolucci, a CERN kutatási igazgatója, hozzátéve: mindkét eset nagy jelentőséggel bír. Az első változatban elkezdhetik a Higgs-bozon részletes vizsgálatát, a második variáns viszont rámutatna a fizika standard modelljének a hiányosságaira.

Az amerikai Fermilab gyorsítója, a Tevatron két detektorán (CDF és D0) folyó kísérletek során már kizárták a Higgs-bozon tömegének több lehetséges tartományát. Mint a grenoble-i konferencián beszámoltak róla, kizárható, hogy az “isteni” részecske tömege 157-174 GeV (gigaelektronvolt, 1 GeV = 1 milliárd elektronvolt), valamint a 162-170 GeV tartományban lenne.

A CERN előző, LEP (nagy elektron-pozitron ütköztető) gyorsítóján végzett kísérletek ugyanakkor azt is kizárták, hogy a Higgs-bozon 115 GeV-nél könnyebb legyen.

Az LHC az utóbbi hónapokban igen eredményes volt, a négy hatalmas detektorán naponta több adatot gyűjtöttek, mint amennyit az egész 2010-es év során.

Bár a nagy hadronütköztetőn még nem született annyi adat, mint a Tevatronon, az LHC-n az ütköztetéseket lényegesen nagyobb energián, 7 TeV-en (teraelektronvolt, 1 TeV = ezermilliárd elektronvolt) végzik, szemben a Fermilab 2 TeV energiájú ütközéseivel. A nagyobb energia esetében nagyobb a valószínűsége a Higgs-bozon előállításának, ahogy a bizonyos tömegtartományok kizárására.

Az LHC ATLAS-detektorán most kizárták a 155-190 GV és a 295-450 GeV tartományokat, a CMS-kísérletek során pedig a 149-206 GeV és a 300-440 GeV tartományokat.

“Amennyiben a Higgs-bozon létezik, a 130-150 GeV tartományban kell keresnünk” – nyilatkozta Dave Charlton, az ATLAS-kísérletek helyettes szóvivője The Physics World-nek.

Mint a CERN honlapján olvasható, ezek csupán az első eredmények, amelyeket számtalan további követ.
“A részecskefizikában a felfedezések nehéz, fáradságos folyamat eredményeként, óriási adathalmaz átrostálásával születnek” – hangsúlyozza a CERN közleménye.

A gyenge kölcsönhatás a részecskefizika négy alapvető kölcsönhatásának egyike. Ez okozza a radioaktív bomlások közül a béta-bomlást: a szabad neutron bomlását, valamint egyes atomokban a proton illetve neutron bomlását.
A standard modell valamely fizikai jelenségnek, eseménynek vagy rendszernek a szakemberek többsége által elfogadott, de bizonyosan nem teljes matematikai, fizikai leírása. A részecskefizika standard modellje a gravitáció kivételével az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja: az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást. Lényeges összetevője a Higgs-mechanizmus – amely létrehozza a részecskék tömegét -, illetve a még meg nem talált “isteni” részecske, a Higgs-bozon.