Бозон Хиггса должен быть «лёгким»

Коллаборации ATLAS и CMS обработали данные по столкновениям протонов, выполненным на Большом адронном коллайдере в 2011 году, и установили новые ограничения на параметры хиггсовского бозона из Стандартной модели, максимально возможная масса которого теперь составляет всего 127 ГэВ.

На семинаре в Европейской организации по ядерным исследованиям коллаборации ATLAS и CMS представили результаты обработки полного объёма данных по столкновениям протонов, выполненным на Большом адронном коллайдере (БАК) в уходящем году.

Годовая программа протон-протонных столкновений, отметим, была завершена в конце октября, после чего коллайдер переориентировали на эксперименты с ионами свинца, сеанс работы с которыми закончился 7 декабря. Следующее включение БАК ожидается только в феврале 2012-го, а на обычный эксплуатационный режим он, как планируется, выйдет 2 апреля.

График, построенный с учётом свежих данных CMS. По вертикальной оси откладывается отношение исключённого в опыте сечения рождения хиггсовского бозона к сечению, рассчитанному в рамках Стандартной модели. Экспериментальным данным соответствует сплошная чёрная кривая; в тех областях, где она находится ниже красной линии, существование бозона Хиггса исключается на уровне доверительной вероятности в 95%. На графике также обозначены интервалы масс, исследованные «Теватроном» и Большим электрон-позитронным коллайдером LEP. (Иллюстрация CMS Collaboration.)

За отведённое им время коллаборации ATLAS и CMS успели сформировать весьма крупные массивы опытной информации. Подготавливая доклады к конференции, учёные оперировали данными, которые соответствуют интегральной светимости, доходящей до 4,9 и 4,7 фб–1. Обработка этих массивов дала возможность расширить определённый в прошлом месяце интервал масс, недопустимых для бозона Хиггса из Стандартной модели: если раньше его границы (на уровне доверительной вероятности в 95%) находились на 141 и 476 ГэВ, то теперь они сместились к 127 и 600 ГэВ. На более высоком уровне доверительной вероятности в 99% физики исключили диапазон 128–525 ГэВ.

«Очевидно, «стандартный» хиггсовский бозон скрывается в области 115–127 ГэВ, — рассуждает представитель CMS Гвидо Тонелли (Guido Tonelli). — Об этом свидетельствует небольшое превышение расчётного числа событий, отмеченное нами. Если детектор действительно обнаружил хиггсовский бозон с массой около 124 ГэВ, такое превышение легко объясняется». Сравнение приведённых ниже рисунков позволяет заключить, что детектор ATLAS регистрирует аналогичный сигнал.

Графики, аналогичные показанному выше, но ориентированные на область малых масс. Сверху — данные CMS, снизу — ATLAS. (Иллюстрации ATLAS and CMS Collaborations.)
Графики, аналогичные показанному выше, но ориентированные на область малых масс. Сверху — данные CMS, снизу — ATLAS. (Иллюстрации ATLAS and CMS Collaborations.)

К сожалению, статистическая значимость этого сигнала невелика, и объявлять поиски хиггсовского бозона завершёнными рано. Другим «недостатком» новых результатов скептически настроенные специалисты называют то, что данные CMS, относящиеся к разным возможным каналам распада бозона (парам W- или Z-бозонов, которые затем распадаются на четыре лептона; парам тяжёлых кварков; парам тау-лептонов; парам фотонов), не всегда согласуются друг с другом. Хорошим примером здесь служит график, построенный для распадов на два фотона: он демонстрирует небольшой пик на 124 ГэВ, соответствующий информации с ATLAS, но рядом с ним, на ~133 ГэВ, выделяется ещё один пик, который не проявляет себя в других каналах.

«Дать однозначный ответ на вопрос о том, был зарегистрирован бозон Хиггса или нет, невозможно, — резюмирует г-н Тонелли. — Нам понадобятся дополнительные данные, которые БАК начнёт собирать в 2012-м».

Интервью с сотрудницами ATLAS и CMS Кьярой Мариотти (Chiara Mariotti) и Фабиолой Джианотти (Fabiola Gianotti), в которых они подводят итоги 2011 года:

Подготовлено по материалам Европейской организации по ядерным исследованиям.

18 Декабря 2011, 3:52    Den    7732    3

Комментарии (3):

NoXiggs  •  19 Декабря 2011, 20:39

 

Нынче в физике (науке) происходит величайшее событие связанное с Большим Адронным Колайдером - людей заточили на якобы величайшее открытие века которое должно произойти, общественность уже не слышит и не хочет слышать ничего иного, а только "важных вестей" от ЦЕСНА, Под этим соусом прокатит любая инсинуация, которую впарят сторонник теории бозона Хиггса, чтобы отчитаться за $10миллиардные траты поиска частицы "бога". На самом деле грядет величайшая инсинуация, которую люди уже подготовлены проглотить. Однако нельзя открыть желаемое (кроме инсинуации), если физики упрямо игнорируют физическое строение ВРЕМЕНи,. Всякое заявление на якобы понимание сути природы является глубочайшим заблуждением пока не будет раскрыта природа ВРЕМЕНИ, без неё все попытки физиков являются блефом некомпетентности, но к сожалению люди желают и готовы её проглотить.

Илья  •  24 Декабря 2011, 2:56

Вы хоть поняли, что за чушь написали? Причем здесь вообще природа времени, когда речь о Стандартной модели??? :)

Vladimir  •  1 Февраля 2012, 23:42

Зря Вы так - "чушь"... У человека искреннее желание раскритиковать Стандартную модель - и, по-честному,  там ведь есть что критиковать. И о сути времени у нас слишком слабые представления. Другое дело, что и у критиков этих представлений нет. Но, обратите внимание - "критики" только на форумах пишут, а на БАК уходят колоссальные деньги. Не кажется ли Вам странным, что именно самый интересный  диапазон энергий недоисследован, а БАК остановлен на очередную дорогостоящую модернизацию? Слишком торчат ослиные уши финансистов от БАКа.

Никто и не возражает против финансирования работ, только вот вне науки такие методы не прокатили бы.

Только зарегистрированные пользователи могут оставлять комментарии. Войдите или зарегистрируйтесь пожалуйста.