Nέο σωματίδιο «σαν το Χιγκς» ανακαλύφθηκε στο CERN

Χρειάστηκε να περιμένουμε μισό αιώνα μέχρι να κατασκευαστεί το γιγάντιο μηχάνημα που θα μπορούσε να δώσει απαντήσεις. Την Τετάρτη, όμως, ερευνητές του CERN ανακοίνωσαν πως είναι σχεδόν βέβαιοι ότι εντόπισαν «κάτι που μοιάζει με το Χιγκς», το σωματίδιο που θα επιβεβαίωνε ότι γνωρίζουμε πώς η ύλη αποκτά τη μάζα της.

Οι υπεύθυνοι του CMS και του ATLAS, των δύο πειραμάτων που διεξάγονται για τον εντοπισμό του Χιγκς, ανακοίνωσαν ότι το επίπεδο βεβαιότητας που πέτυχαν αντιστοιχεί σε ανακάλυψη νέου σωματιδίου, το οποίο είναι συμβατό με τη θεωρία του Χιγκς.
Εφόσον επιβεβαιωθεί οριστικά η ανακάλυψη, κάτι που δεν αναμένεται πριν από τον Οκτώβριο, ο πειραματικός άθλος θα επιστεγάσει το λεγόμενο Καθιερωμένο Μοντέλο, το θεωρητικό οικοδόμημα που αναπτύχθηκε τον περασμένο αιώνα και συγκεντρώνει όλες τις γνώσεις των φυσικών για τα στοιχειώδη συστατικά του Σύμπαντος.

Οι υπεύθυνοι του Μεγάλου Επιταχυντή Αδρονίων, ενός από τα ακριβότερα πειράματα όλων των εποχών, προσπάθησαν να κρατήσουν μια ισορροπία ανάμεσα στην ανάγκη να δικαιολογήσουν το κόστος και την απαίτηση να τηρηθούν οι τεχνικές απαιτήσεις για την επιβεβαίωση των αποτελεσμάτων.

H παρουσίαση των προκαταρκτικών αποτελεσμάτων από τα δεδομένα που συγκεντρώθηκαν το 2012 ξεκίνησε στις 10 ώρα Ελλάδας στη Γενεύη, σε ζωντανή σύνδεση με το διεθνές συνέδριο φυσικής υψηλών ενεργειών στη Μελβούρνη.

Για να γίνει επισήμως δεκτή η ανακάλυψη, οι ερευνητές θα πρέπει να αποδείξουν ότι το νέο σωματίδιο συμπεριφέρεται όπως το Χιγκς. Επιπλέον, το επίπεδο βεβαιότητας για τον εντοπισμό του σωματιδίου πρέπει να φτάνει τα 5 σίγμα, κάτι που σημαίνει ότι η πιθανότητα να οφείλονται σε λάθος οι παρατηρήσεις είναι μόλις 0,00006%.

«Τα αποτελέσματα είναι προκαταρκτικά αλλά το σήμα των 5 σίγμα που βλέπουμε στα 125 GeV είναι δραματικό. Πρόκειται όντως για νέο σωματίδιο» ανακοίνωσε ο Τζο Ινκαντέλα, εκπρόσωπος του SMS.

Ακόμα πιο σαφής ήταν η Φαμπιόλα Τζιανότι, εκπρόσωπος του ATLAS: «Βλέπουμε στα δεδομένα μας ξεκάθαρα ίχνη ενός νέου σωματιδίου, στο επίπεδο των πέντε σίγμα, σε μια περιοχή μάζας γύρω στα 126 GeV» είπε.

Το GeV (γιγαηλεκτονιοβόλτ) είναι μονάδα μέτρησης της μάζας και της ενέργειας. Με μάζα 126 GeV, το Χιγκς είναι περίπου 130 φορές βαρύτερο από το πρωτόνιο στον πυρήνα των ατόμων.

Στην ιστορική παρουσίαση του CERN ήταν παρόντες ο Βρετανός Πίτερ Χιγκς και άλλοι επιστήμονες που βοήθησαν στη διατύπωση της θεωρίας για τον μηχανισμό του Χιγκς στις αρχές της δεκαετίας του 1960.

«Ποτέ δεν περίμενα ότι αυτό θα συνέβαινε όσο ζω και θα ζητήσω από την οικογένειά μου να βάλει μια σαμπάνια στο ψυγείο» δήλωσε ο 83χρονος Χιγκς.

Η πιθανότητα να έχει όντως ανακαλυφθεί ένα σωματίδιο σαν το Χιγκς στο CERN ενισχύεται από τα δεδομένα που παρουσίασαν τη Δευτέρα ερευνητές του αμερικανικού επιταχυντή Tevatron στο εργαστήριο Fermilab: Η ανάλυση ενός ωκεανού δεδομένων που συγκεντρώθηκαν στον προκάτοχο του LHC δείχνει ότι η πιθανότητα να ανιχνεύθηκε κάτι που μοιάζει με το Χιγκς φτάνει το 999 τοις χιλίοις.

Θεωρητικά, όμως, υπάρχει ακόμα η πιθανότητα το σωματίδιο που ανακαλύφθηκε να μην είναι το Χιγκς. Σε αυτή την περίπτωση, οι θεωρητικοί φυσικοί θα αναγκάζονταν να αναθεωρήσουν, πιθανώς εκ βάθρων, το αγαπημένο τους Καθιερωμένο Μοντέλο, δηλαδή τις εξισώσεις που περιγράφουν τις ιδιότητες και τη συμπεριφορά των υποατομικών σωματιδίων.

Στην αρχική του μορφή, το μοντέλο ήταν ασύμβατο με την έννοια της μάζας. Οι Πίτερ Χιγκς και άλλοι ερευνητές πρότειναν την ύπαρξη ενός πεδίου, του πεδίου Χιγκς, το οποίο από μαθηματική άποψη λύνει το πρόβλημα: όσο μεγαλύτερη «αντίσταση» συναντά ένα σωματίδιο καθώς περνά μέσα από το πεδίο, τόσο μεγαλύτερη είναι η μάζα του.

Το μποζόνιο του Χιγκς είναι μια εκδήλωση αυτού του μηχανισμού, επομένως η ανακάλυψή του θα επιβεβαίωνε ότι το πεδίο του Χιγκς είναι όντως αυτό που δίνει στην ύλη τη μάζα της.

Newsroom ΔΟΛ