Higgso bozono atradimas: Visata – futbolo kamuolio dydžio?

Jei CERN fizikams iš tikrųjų pavyko eksperimentiškai patvirtinti Higgso bozono egzistavimą, šis atradimas gali sukelti tikrą revoliuciją teorinėje fizikoje ir atverti duris į dar gilesnes tikrovės paslaptis.

Kaip jau skelbėme, Europos branduolinių tyrimų centre (CERN) įvykusio seminaro metu LGC greitintuvu eksperimentus vykdantys mokslininkai pranešė apie naujausius Higgso bozono – hipotetinės dalelės, tariamai suteikiančios Visatai masę – paieškų rezultatus.

Preliminarūs, tačiau labai patikimi duomenys liudija, kad maždaug 126 gigaelektronvoltų masės ribose LHC greitintuvo CMS ir ATLAS eksperimentų detektoriai užregistravo nežinomos dalelės, pagal skilimo produktus priskirtinos prie bozonų, signalą.

Ir nors oficialiai šis atradimas dar nepatvirtintas (kol kas nėra net tyrimų rezultatų publikacijos, ją ruošiamasi parengti iki šio mėnesio pabaigos), mažai kas iš CERN mokslininkų abejoja, jog LHC greitintuvu pavyko atrasti naują bozoną. Ar tai iš tiesų gali būti daugiau nei 50 metų ieškomas Higgso bozonas, pasakyti dar anksti, tačiau daug ką pasako tai, jog LHC mokslininkai nežinomą dalelę aptiko Standartiniame modelyje nusakytose teorinėse Higgso bozono galimo egzistavimo ribose.

Tiesa, pasak CMS eksperimento atstovo Joe Incandelos, nors dar aiškiai nenustatytos naujosios dalelės savybės, aiškėja, kad kai kurios jų atitinka apibrėžtas Standartiniame modelyje, tačiau kai kurie parametrai – ne visai. Taigi, kai kurių fizikų manymu, išlieka tikimybė, kad naujoji dalelė vis dėlto nėra ieškomasis Higgso bozonas, tačiau, jų teigimu, tokia tikimybė vis dėlto labai maža.

Tačiau ką vis dėlto reikštų eksperimentinis Higgso bozono egzistavimo patvirtinimas?

1964 metais pasiūlęs Higgso bozono egzistavimo hipotezę Edinburgo universiteto profesorius Peteris Higgas grakščiai išsprendė vieną sunkiausių uždavinių standartinio modelio dalelių fizikoje. Jis paaiškino, kaip materija įgyja masę ir kartu galimybę formuoti žvaigždes, planetas ir žmones. Higgsas iškėlė hipotezę, kad Visata yra persmelkta nematomo bozonų lauko. Tai dalelės, turinčios tik masę, ir beveik nieko daugiau.

Kai elementariosios dalelės juda šiuo lauku, bozonai prie kai kurių iš jų „prilimpa“, padidindami dalelių masę, o kai kurioms leidžia judėti toliau „neapsunkintoms“. Fotonai – masės neturinčios šviesos dalelės – apskritai nejaučia Higgso lauko poveikio. Edinburgo universiteto profesoriaus pasiūlyta paslaptingojo bozono hipotezė fizikoje tapo tokia svarbi, kad ši dalelė dažnai vadinama „dieviškąja“.

1999 m. Nobelio fizikos premijos laureatas Martinus J. G. Veltmanas CERN seminaro apie naujausius Higgso bozono paieškų rezultatus išvakarėse sakė, kad šios dalelės atradimas, kaip bebūtų paradoksalu, mus supantį pasaulį pavers dar mažiau suprantamu. Mokslininko teigimu, jei Higgso bozono masė iš tikrųjų yra maždaug 126 GeV ribose, Visata turėtų būti maždaug futbolo kamuolio dydžio. Taigi, jei CERN atradimas tikrai bus patvirtintas, teorinės fizikos specialistams teks rasti paaiškinimą, kodėl toks kamuolys iš tikrųjų yra neaprėpiamas.

„Standartinis modelis pasibaigė, durys užsidaro. Higgso bozono atradimas kelia didelių problemų teoretikams. Viskas baigta, galima eiti namo“, – sakė Veltmanas tradiciniame Nobelio premijos laureatų susitikime su jaunaisiais mokslininkais, vykusiame Lindau mieste (Vokietija).

LHC greitintuvo CMS eksperimento kolaboracijos atstovas Joe Incandela, faktiškai patvirtinęs naujojo bozono atradimą, pastebėjo, jog tai gali būti ir visiškai kita, labai į teorinį Higgso bozoną panaši dalelė. Jei vis dėlto paaiškėtų, kad būtent taip ir yra, pasak mokslininko, toks atradimas sukeltų revoliuciją fizikoje. Pavyzdžiui, jis leistų įrodyti papildomų erdvės matmenų egzistavimo teoriją. Šis eksperimentinis atradimas būtų pats svarbiausias fizikoje per pastaruosius 30–40 metų, pridūrė Joe Incandela.