Az óriás föld alatti gyorsítógyűrű CMS-kísérletének óriásmágnese Fotó: CERN Ahogy az várható volt, sikerült jelentősen csökkenteni a Higgs-részecske tömegének felső határát. A mai bejelentés szerint a tudósok egyik csapata (ATLAS-kísérlet) 116-130 GeV tartományba teszi a részecske tömegét, míg egy másik csapat (CMS) 115-127 GeV-ra. A lényeg, hogy egyik sem pillantotta meg a Higgs-bozont, de bíznak benne, hogy erre 2012-ben sor kerülhet.
A részecskék világának leírására az elmúlt évtizedekben fokozatosan kiépült egy átfogó elmélet, az úgynevezett Standard Modell. A Standard Modell a természet négy alapvető kölcsönhatása közül egyedül a tömegvonzást, a gravitációt nem tartalmazza. Jól leírja a ma ismert tényeket, sőt, eddig a modell alapján tett előrejelzések is beigazolódtak. Vannak azonban hiányosságai is. A modellből például nem lehet kiszámítani a részecskék tömegét, sem a kölcsönhatások erősségét. Ebből a szempontból alapvető jelentőségű a Higgs-részecske. Ez nem egy a sok részecske közül, hanem kulcsfigura. Fontosságára és eddigi sikertelen keresésére utal, hogy gyakran a modern fizika Szent Gráljaként, az isteni részecskeként említik. Léte és tulajdonságai bizonyítanák a Standard Modell érvényét. Vannak azonban annak is jelei, hogy a Standard Modell mögött egy egységes, mélyebb elmélet húzódik meg.
Peter Higgs angol fizikus 1960-ban alkotta meg a róla elnevezett Higgs-bozont. A Higgs-bozon, vagy Higgs-részecske egy olyan feltételezett részecske, amely a többi részecske tömegéért felel. Egyetlen probléma van vele csupán: még nem figyelték meg.
A genfi nagy hadronütköztető, azaz az LHC egyik fő célja a Higgs-részecske megfigyelése. Horváth Dezső fizikusnak, a cernblogon megjelent tanulmánya szerint elsősorban erre a célra épült az egymással versengő és egymást remekül kiegészítő két óriási, egyenként többezer fizikus részvételével épített észlelőrendszer, az ATLAS és a CMS detektor. (A CMS-együttműködésben alapító tag a KFKI RMKI, az ATOMKI, a Debreceni Egyetem és az Eötvös Loránd Tudományegyetem.) A CMS egyetlen mágnest tartalmaz, a világon a legnagyobbat, 6 méter belső átmérővel, körülötte kétszer annyi vas van, mint a párizsi Eiffel-toronyban. Az ATLAS viszonylag kis mágnesét másik óriási mágnes veszi körül. A CMS-t már nagyrészt a felszínen összerakták, majd 2000 tonnás darabokban engedték le az LHC földalatti barlangjába, az ATLAS-t viszont eleve a föld alatt építették fel.
Szimulációk segítségével tíz éve készülünk a Higgs-bozon megfigyelésére. Már a CERN előző óriási gyorsítója, a Nagy elektron-pozitron ütköztető (LEP) meglehetősen behatárolta a Higgs-részecske lehetséges tömegét, kizárta a 114 GeV (a hidrogénatom tömegének mintegy 122-szerese) alatti tartományt. Mivel a proton eleve összetett részecske, számtalanféle reakciót kivált két proton nagyenergiájú ütközése, ráadásul az LHC protoncsomagjainak ütközésekor 10-20 proton-proton ütközés is végbemehet. Egy Higgs-bozont igen nehéz ilyen körülmények között megfigyelni. Ilyen részecske detektálására annak két nagyenergiájú fotonra való bomlása nyújt kiváló megfigyelési lehetőséget, a folyamat igen kicsi valószínűsége ellenére. Az eddigi kísérletek során, ha nem is sikerült megfigyelni, de már tudjuk, hogy milyen tartományban lehet a Higgs-bozon: a mai bejelentés szerint valahol 115-130 GeV között.
Horváth Dezső lapunknak azt mondta, hogy bár idén komoly eredményeket értünk el a Higgs-részecske tulajdonságainak behatárolásában, egyértelműen még nem sikerült megfigyelnünk. Az előzetes becslések szerint 2012 végére elegendő adat gyűlik össze ahhoz, hogy megtaláljuk a Higgs-bozont vagy kizárjuk a létezését, bármekkora legyen is a tömege. Habár a sajtóvisszhangja sokkal kevésbé lenne pozitív, a részecskefizika számára a Higgs-bozon kizárása érdekesebb volna, mint felfedezése, hiszen a Higgs-részecske nélkül összeomlik a mikrovilág jelenlegi elmélete, és valami radikálisan újat kellene találni helyette.
|
belépés |
segítség |
alkalmazások |
RSS |
előfizetés |
akciók
Nol.hu |
NolBlog |
NolTV |
Hírmátrix |
NolRandi
Címlap |
Belföld |
Külföld |
Gazdaság |
Kultúra |
Vélemény |
Sport |
Tud/Tech |
Noller |
Mozaik |
A Lap 
NolTwitter |
Fizika a színpadon