Pariisis toimuval osakestefüüsika konverentsil kinnitasid Fermilabi füüsikud, et nad ei ole Higgsi osakest veel leidnud, kuid töörühma edusammud võivad olla siiski piisavad, et Tevatroni kiirendit veel kolm aastat töös hoitaks.
Fermilabi CDF ja D0 osakestedetektorite juures töötavad füüsikud on välistanud Higgsi bosoni leidumise laial massiskaalal, mis annab neile lootuse osake lähiaajal leida. Graafika·: Fermilab.
Nädal aega tagasi vallutasid interneti kuulujutud, mille kohaselt leidsid Fermi Rahvusliku Kiirendilaboratooriumi moodsa osakestefüüsika Püha Graali – Higgsi bosoni. Standardmudeli poolt ennustatava fundamentaalosakese, mida usutakse andvat kogu ülejäänud ainele massi. Esmaspäeval esitletud kahe Tevatroni detektori töörühma CDF-i ja DZero (D0) kombineeritud tulemused välistavad aga tegelikkuses neljandiku massiskaala osast, kus Higgsi osake varasemate eksperimentide kohaselt asuda võib.
Esitletud vaatlustulemused on veennud Fermilabi füüsikuid, et neil on tõeline šanss osake leida enne, kui maailma võimsamat osakestekiirendi – Suure Hadronite Põrguti (LHC) – detektorid piisavalt tundlikuks kalibreeritakse. Mõnede füüsikute arvates ei suudaks LHC Higgsi bosonit veel 2-3 aastat leida. “Meil on praegu tõeline võimalus,” ütles Dmitri Denisov, DZero detektori töörühma kaaseestkõneleja. Lisaks sellele hoitakse LHC-d töös kuni järgmise aasta lõpuni, mil see 15 kuuks hooldustöödeks välja lülitatakse.
Tevatroni kiirendi eluea pikendamine lisaks aga Higgsi võidujooksule pinget. “Me oleme kõiki oma analüüsimeetodeid täiustanud ja kaasajastanud ja praegu on meil vaja ainult, et Tevatroni praeguse konfiguratsiooniga käigus hoitaks,” kinnitas Robert Rose, CDF detektori kaaseestkõneleja.
Kuid see ei tähenda, et Fermilabi ametnikud plaan automaatselt heaks kiidaks. Eriti praegu, mil labor plaanib 260 miljoni dollari maksumusega neutriinoeksperimendi NOvA ehitamist. “NOvA jaoks muutuvad asjad järest soodsamaks ja me ei taha sellest loobuda,” ütles Young-Kee Kim, Fermilabi asedirektor. Praeguste plaanide kohaselt saaks sellest Fermilabi peamine eksperiment, kui kiirendi 2011. aasta lõpus suletaks. Laborijuhtidel on kiirendi eluea pikendamist aega kaaluda selle aasta lõpuni.
Arvatakse, et Higgsi boson varitseb virtuaalses olekus tühja ruumi vaakumis ning “venitab” teisi osakesi, andes neile inertsi ehk massi. Kuigi Higgsi boson on standardmudeli jaoks hädavajalik, ei ennusta standardmudel, kui palju Higgs ise täpselt kaalub. Seega peavad füüsikud selle eksperimentaalselt kindlaks tegema.
Eelmiste eksperimentide kohaselt on Higgsi mass 114-185 GeV (GigaelektronvVoldi) vahel ehk prootonist 121 kuni 197 korda raskem. Möödunud aastal kitsendasid D0 ja CDF teadurid vahemikku tublisti välistades 162-166 GeV vahemiku. Pariisi konverentsil esitletud tulemuste kohaselt ei tohiks Higgsi bosonit ka 158-175 GeV vahemikus leiduda.
Tähtis on aga, et Tevatroni töörühmadel on peaaegu piisavalt andmeid ning detektorid on piisavalt tundlikud, et ennustatud massiskaalat kogu ulatuses uurida. “Me oleme igatpidi lähedal, väga lähedal,” ütles Denisov. Kui kiirendi jätkaks prootonite ja antiprootonite põrgatamist terve 2014. aasta jooksul, peaksid Fermilabi teadurid suutma koguda umbes 65·% rohkem andmeid kui järgmise aasta lõpuks.
Hoolimata Euroopa ja Ameerika kiirenditevahelisest võistlusmomendist, vaatavad ka mõned Euroopa füüsikud praegu lootusrikkalt Tevatroni poole. “Ideaalses maailmas näeksin ma Tevatroni LHC-ga paralleelselt töötamas,” ütles Guido Tonelli, LHC CMS-osakestedetektori töörühma eestkõneleja.
Ent Melvyn Shochet, USA valitsuse Kõrgete Energiate Füüsika nõuandva kogu liige , jääb pessimistlikuks·: “Ma ei näe kedagi tulemas tšekiga sajale või ma ei tea mitmele miljonile dollarile. Seega peab Fermilab lähiajal otsustama, millest see loobuma peab.”
Allikad:
BBC: “US lab eyes more time to hunt Higgs boson particle.”
Guardian: “Higgs boson still eludes capture – but now we know where it isn’t.”
ScienceNow:“No Sighting of Higgs, But Fermilab Physicists Say They May Be Close.”
Loe lisaks:
Jon Butterworthi muljed Pariisi osakestefüüsika konverentsilt Guardianis.
Leave a Reply