V hlavní posluchárně Evropského střediska jaderného výzkumu (CERN) se v úterý ve velkém tleskalo. Nabitá posluchárna naslouchala od dvou hodin prezentaci experimentů ATLAS a CMS, které hledají na urychlovači LHC stopy Higgsova bosonu. Výsledky zatím nejsou konečné, ale odborníci jsou poměrně spokojeni, kolik toho za poměrně krátkou dobu fungování LHC stihli.
Hledání této částice je jednou z priorit dnešní fyziky. Je klíčová pro doplnění našich poznatků o podstatě fyzikálních sil, které evidentně nejsou úplné. Kdyby se ji nepodařilo objevit (nebo měla nějakou nečekanou podobu), znamenalo by to velké potíže pro dnes široce přijímané základní fyzikální teorie.
Co je Higgsův boson? Higgsův boson je částice, která má zprostředkovávat hmotnost některým dalším částicím, například elektronu. Chybí do úplnosti nejdůležitější fyzikální teorie současnosti, tzv. Standardního modelu. To je v podstatě celý soubor teorií, pouček a zákonů, který chce popsat chování všech základních fyzikálních sil a vysvětlit jejich existenci. Z praxe a měření už známe všechny detaily působení všech těchto sil. Jedinou výjimkou je Higgsův boson, který má na svědomí působení tzv. slabé síly. Více si můžete přečíst zde. |
Otázka je pro vědce tak důležitá, že hledání Higgsova bosonu představuje základní výzkumný program nejdražšího vědeckého experimentu všech dob, urychlovače LHC. Jeho slavnostní uvedení do provozu na podzim 2008 se změnilo na technickou noční můru, protože urychlovač hned několik dní na to utrpěl závažnou technickou poruchu (více zde). Po dalších odkladech a problémech byl do běžného provozu uveden v podstatě až na jaře letošního roku. Jeho stavba stála nakonec přes osm miliard dolarů (tj. kolem 155 miliard korun).
Co jsme se dozvěděli
Kdybychom měli shrnout dnes představené výsledky, musíme říci, že stále převládají negativní nad pozitivními. Vědci totiž především dále zúžili prostor možného výskytu Higgsova bosonu (tedy vyloučili některé teorie o tom, jakou by měl mít hmotnost).
Co je ale nové a velmi zajímavé, ve zbylém prostoru odborníci zahlédli velmi zajímavé náznaky toho, kde by se Higgsův boson mohl přesně skrývat.
Jako první promluvila mluvčí experimentu ATLAS Fabiola Gianottiová. Z její prezentace vyplývá, že na urychlovači byly skutečně zachyceny náznaky, které ukazují na přítomnost Higgsova bosonu.
Podle nich by mohl vážit zhruba tolik jako dva atomy mědi (126 GeV. Jeden GeV (gigaelektronvolt) není sice jednotka hmotnosti, ale podle fyzikálního úzu se používá jako jednotka hmotnosti u fyzikálních částic. Odpovídá zhruba hmotnosti jednoho protonu). Signál je relativně silný. Gianottiová ovšem několikrát upozornila, že výsledky jsou zatím jenom předběžné.
Poté svou přednášku zahájil ředitel experimentu CMS Guido Tonelli. Jeho tým pracuje s jiným detektorem na stejném urychlovači. Neviděl tak přesvědčivé stopy možné přítomnosti bosonu jako ATLAS. Také z údajů CMS není tak přesně jasné, jak by Higgsův boson měl vypadat (tedy jakou by měl mít hmotnost). Možností je stále příliš mnoho. Povzbudivé je pro vědce alespoň to, že nejasné stopy bosonu objevil detektor ve stejné oblasti jako kolegové z ATLASu, což hodnověrnost výsledků zvyšuje.
Prezentované údaje více méně odpovídají tomu, co na veřejnost uniklo už minulý týden (podrobněji jsme psali zde). Náznaky existence ovšem nejsou tak průkazné, jak se mohlo z neoficiálních údajů zdát. Panuje nižší jistota, že měření není náhodným statistickým výkyvem, než se zdálo z neoficiálních informací. Skutečně jde pouze o náznaky. Na vyhlášení objevu nejsou údaje ani vzdáleně dost přesvědčivé.
K potvrzení či vyvrácení dnes představených výsledků dojde až příští rok. Je zapotřebí dalších údajů a experimenty na urychlovači LHC začnou až v únoru. Na zimu je zařízení vypnuté, aby neohrožovalo zásobování regionu energií. Vědci se hned od začátku zaměří právě na oblast, ve které objevili stopy existence Higgse. Zda jde o náhodu nebo skutečně signál Higgsova bosonu, bychom mohli vědět snad už do léta.
