Европейские физики из центра ядерной физики CERN сегодня официально объявили об обнаружении новой частицы, соответствующей по описанию ранее описанному только в теории бозону Хиггса. Впервые о возможности существования данной частицы заговорили еще 45 лет назад, связывая ее наличие с возникновением массы у всей материи во Вселенной.

В CERN говорят, что на Большом Адронном Коллайдере одновременно проводились два разных эксперимента - CMS и Atlas, каждый из которых использует свою метрику и свои данные, независимые от другого эксперимента и в каждом из экспериментов была получена достаточно высокая статистическая значимость, говорящая о практическом наличии новой частицы. Впрочем, европейские ученые говорят, что пока еще рано на 100% достоверно утверждать о наличии именно бозона Хиггса, так как необходимо провести еще больше экспериментов и изучить еще больше данных, чтобы гарантировать наличие частицы.

Отметим, что еще вчера вечером на сайте Cern по ошибке было размещено видео, где ученые заявили об обнаружении новой частицы. Через небольшой промежуток времени видео было убрано, но этого времени хватило для того, чтобы многие издания успели с ним ознакомиться и предвосхитили заявления Cern статьями, появившимся вчера вечером.

Отметим, что свой анонс ЦЕРН сделает одновременно со стартом крупной научной конференции в Мельбурне (Австралия), где также будут ожидать анонса европейских исследователей. "Мы пытаемся понять процесс производства самой Вселенной. Это огромная фундаментальная загадка, пока нам неизвестно, как именно она формировалась и производила первую материю", - говорит Джон Нэш, профессор Имперского колледжа в Лондоне. Нэш входит в одну из групп ученых, непосредственно занятых обработкой данных с Большого Адронного Коллайдера.

Напомним, что Большой Адронный Коллайдер представляет собой самый большой в мире физический ускоритель элементарных частиц. Главное кольцо коллайдера - это 27 километровый туннель на 100 метровой глубине на границе Швейцарии и Франции. Говоря упрощенно, две команды исследователей получают и анализируют данные с разных сторон коллайдера, используя разные методики и разные системы учета. Обе команды изучают продукты распада простых частиц в условиях, близких к тем, что были в самом рождении Вселенной, когда ее плотность и температура были в триллионы раз выше, чем сейчас.

Исследователи считают, что бозон Хиггса - это субатомная частица, отвечающая за наличие массы у материи. Без нее атомы и молекулы не имели бы веса, не могли бы образовывать вокруг себя гравитационной поле и вступать в реакцию, образуя все многообразие химических соединений. Сам бозон Хиггса не имеет массы в привычном понимании. Он имеет энергию (что на субатомном уровне, по сути, одно и тоже), измеряемую в гигаэлектронвольтах. Проводя столкновения с нужной силой, исследователи надеются "попасть" в энергетический диапазон, соответствующий по массе бозону.

Согласно сегодняшнему анонсу, команда исследователей CMS обнаружила характерный скачок данных в диапазоне 125,3 Гигаэлектронвольт, что в 133 раза тяжелее массы протона. В CMS говорят, что пришли к такой информации на основании двух разных массивов данных, в которых была получена статистическая вероятность в 4,9 сигма. Согласно научной классификации, в ядерной физике уровня 5 сигма достаточно, чтобы полностью говорить о наличии частицы. В Cern говорят, что с учетом предварительного подсчета, можно говорит, что и 4,9 сигма - это также статистическая значимость.

Результаты команды Atlas оказались еще более впечатляющими, он зафиксировали искомые 5 сигма в диапазоне 126 гигаэлектровольт, что позволяет достоверно говорить о наличии частицы.

Ученый Питер Хиггс, который еще в 60х предположил наличие частицы, названной его именем, заявил, что лично он не сомневается в достоверности данных и считает сегодняшние заявления практическим открытием частицы. "Ожидания были очень высоки, но действительно ли мы нашли именно ту частицу, что искали, - это вопрос будущего", - заявили в Cern.

Научное сообщество отмечает, что подтверждение наличия бозона Хиггса ставит многое в современной физике на свои места, так как если бы этой частицы не было найдено, то значительную часть физических теорий можно было бы ставить под сомнение, так как они полагаются именно на массу вещества. Также ученые говорят, что с учетом точности современной техники в принципе существует вероятность статистического отклонения, но она в реальности ничтожна.

В ближайшее время ученым предстоит убедиться, что найденная ими частица - это действительно массообразующее формирование, а не просто продукт распада, который часто возникает при работе с бозонами, когда пара фотонов распадается на Z- и W-бозоны.