Бозон Хиггса взяли в кольцо

В Швейцарии объявлено о важнейшем научном открытии последних десятилетий — обнаружении новой частицы, которая с высокой долей вероятности является неуловимым бозоном Хиггса, и это — самый популярный новостной запрос среды в поисковой системе Google

Официальные представители Европейской организации ядерных исследований (ЦЕРН) до конца хранили молчание относительно того, о чем пойдет речь на научном семинаре, открывшемся в среду утром. Однако по некоторым косвенным признакам можно было судить, что стоит ждать важного объявления сразу от двух научных групп, охотившихся на бозон, частицу, существование которой было предсказано теоретически, но до недавнего времени не доказано.

Во-первых, в штаб-квартиру ЦЕРНа в пригороде Женевы, где находится самый мощный в мире Большой адронный коллайдер, приглашен 82-летний физик-теоретик Питер Хиггс из университета Эдинбурга. Это он около полувека назад предсказал существование бозона, названного в его честь. Хиггс также неуловим для журналистов, как и бозон его имени. Во-вторых, в ЦЕРНе почему-то не стали дожидаться открытия в четверг в Австралии «профильной» международной конференции по физике высоких энергий. Комментаторы делают из этого следующий вывод: новость слишком важна, чтобы тянуть с ее оглашением хотя бы сутки. Прямая видеотрансляция из штаб-квартиры ЦЕРНа организована в физических институтах в разных странах, в том числе в московском ФИАНе и в Мельбурне — для участников физической конференции.

Об обнаружении новой субатомарной частицы, которая вписывается в теорию Питера Хиггса, на семинаре объявили представители двух научных групп, независимо друг от друга ведших ее поиски в ЦЕРНе. Презентуя результаты, ученые тщательно подбирали слова, ни разу не назвав открытую частицу бозоном Хиггса. Формального подтверждения того, что это действительно он, придется ждать еще какое-то время, впрочем, вероятность ошибки крайне невелика — ее оценивают в сотые доли процента. Оба доклада завершились долгими аплодисментами участников семинара. Руководитель ЦЕРНа Рольф Хойер заявил: «Это историческое открытие, но это только начало», а Питер Хиггс сказал: «Это самое невероятное, что случилось в моей жизни».

Подтверждение существования нового бозона, по общему мнению физиков, — важнейшее открытие в науке в последние десятилетия, позволяющее достроить Стандартную модель. Она описывает устройство материи и силы, которые ей управляют. Предполагается, что бозон отвечает за наличие массы у всех материальных тел во Вселенной, благодаря чему 13,7 млрд лет назад после «Большого взрыва» возникли галактики, звезды и планеты. За это бозон прозвали в СМИ «частицей бога», его исследования, по образному выражению физиков из ЦЕРНа, позволят «пощупать ткань, из которой соткана Вселенная».

Увидеть бозон Хиггса невозможно из-за крайне малого срока его жизни. Сразу после рождения он, очевидно, распадается на частицы, характеристики которых могут быть различными. Поэтому о его существовании «охотники за бозоном» (физики в ЦЕРНе, кстати, очень не любят, когда журналисты их так называют) могут судить по косвенным признакам — анализируя последствия триллионов столкновений и обращая внимание на те из них, которые можно объяснить существованием неизвестной частницы, а не какими-то иными факторами. Как пояснил в интервью британской газете The Financial Times один из физиков ЦЕРНа, «проще разглядеть лицо приятеля на трибунах 100-тысячного стадиона, нежели вычленить среди бесчисленного количества столкновений те, за которые может отвечать бозон».

Каждую секунду с датчиков коллайдера поступали сотни гигабайт информации, которую обрабатывали связанные в сеть компьютеры по всему миру. Чтобы объявить об открытии бозона, ученым необходимо было получить результат со статистической значимостью не менее 5 сигма, что означает: вероятность ошибки составляет один к миллиону. Если окажется все-таки, что бозона не существует или же он обладает неожиданными свойствами, трагедии не произойдет. Напротив, это известие, может быть, окажется даже более сенсационным, нежели объявление о поимке «частицы бога». Оно приоткроет дверь в другую физику, лежащую за пределами Стандартной модели, в которой некоторые теоретики видят серьезные прорехи.

Питер Хиггс в туннеле коллайдера, построенного специально для проверки его гипотезы полувековой давности. Фото: АР

Утечки о том, что физикам удалось поймать бозон и об этом вот-вот будет объявлено официально, появлялись регулярно. В последний раз информация об этом была широко растиражирована мировыми СМИ в декабре.

Но подтверждения так и не последовало — ученые из Европейской организации ядерных исследований разъехались на длинные зимние каникулы и вернулись к работе лишь в апреле. Однако расписание было построено таким образом, чтобы как можно быстрее добыть максимум информации.В результате с апреля по июнь информации было собрано больше, чем за весь прошлый год.

Не исключено, что интенсификация работ была связана в том числе и с расползающимся по Европе долговым кризисом и желанием стран-доноров Большого адронного коллайдера понять, будет ли отдача от миллиардных вложений в проект. Вопрос об этом прозвучал сразу от нескольких журналистов во время сегодняшней пресс-конференции в ЦЕРНе. Репортеров интересовало, не был утренний семинар, на котором объявили о важном открытии, еще и своеобразным отчетом перед инвесторами. Рольф Хойер ответил в том духе, что вполе естественно испытывать благодарность по отношению к людям, которые финансово поддерживали важное и многолетнее исследование.

В минувший понедельник, за два дня до семинара в ЦЕРНе, физики, работающие с американским коллайдером Теватрон, объявили: они практически вплотную приблизились к обнаружению «частицы бога». Это открытие стало результатом 10-летней работы ускорителя в Фермилабе, штат Иллинойс, и анализа 500 триллионов столкновений протонов.

По основным характеристикам американский ускоритель уступает европейскому: Теватрон более чем на 20 лет старше, а его кольцо почти в 4 раза короче, чем в ЦЕРНе. Коллайдер под Чикаго закрыли из-за недостатка финансирования осенью прошлого года, но лишь сейчас физики закончили обработку данных с детекторов, которые отслеживали результаты столкновений. «Собранная нами информация с высокой долей вероятности указывает на существование бозона Хиггса, но окончательно об открытии можно будет говорить после завершения эксперимента на европейском коллайдере», — заявил журналу New Scientist пресс-секретарь проекта «Теватрон».