Ίσως δεν ήταν τελικά το σωματίδιο Higgs

Πέρυσι, το CERN ανακοίνωσε τη διαπίστωση ενός νέου στοιχειώδους σωματιδίου, του σωματιδίου Higgs. Αλλά ίσως δεν ήταν το σωματίδιο Higgs, ίσως να φαινόταν ακριβώς σαν αυτό. Και ίσως αυτό δεν ήταν το μόνο.

Πολλοί υπολογισμοί δείχνουν ότι το σωματίδιο που ανακαλύφθηκε πέρυσι στον επιταχυντή σωματιδίων του CERN ήταν όντως το περίφημο σωματίδιο Higgs. Οι φυσικοί συμφωνούν ότι τα πειράματα του CERN βρήκαν ένα νέο σωματίδιο, που ποτέ δεν είχαν δει πριν, αλλά σύμφωνα με μια διεθνή ερευνητική ομάδα, δεν υπάρχουν πειστικά στοιχεία ότι το σωματίδιο ήταν πράγματι το σωματίδιο Higgs.


Η ερευνητική ομάδα εξέτασε ενδελεχώς τα υπάρχοντα επιστημονικά δεδομένα από το CERN για το πρωτόγνωρο σωματίδιο και δημοσίευσαν την ανάλυσή τους στο περιοδικό Physical Review D. Ένα μέλος αυτής της ομάδας είναι ο Mads Toudal Frandsen, αναπληρωτής καθηγητής στο Center for Cosmology and Particle Physics Phenomenology, Department of Physics, Chemistry and Pharmacy at the University of Southern Denmark.

"Τα δεδομένα του CERN γενικά θεωρούνται ως απόδειξη ότι το σωματίδιο είναι το σωματίδιο Higgs. Είναι αλήθεια ότι το σωματίδιο Higgs μπορεί να εξηγήσει τα δεδομένα, αλλά μπορεί να υπάρχουν και άλλες εξηγήσεις, μπορούμε να πάρουμε επίσης αυτά τα δεδομένα και από άλλα σωματίδια»,  εξηγεί ο Mads Toudal Frandsen .

Η ανάλυση των ερευνητών δεν απομυθοποιεί την πιθανότητα ότι πράγματι το CERN έχει ανακαλύψει το σωματίδιο Higgs. Αυτό εξακολουθεί να είναι δυνατό - αλλά είναι και εξίσου πιθανό ότι πρόκειται για ένα διαφορετικό είδος σωματιδίου."Τα τρέχοντα δεδομένα δεν είναι αρκετά ακριβή ώστε να προσδιοριστεί ακριβώς τι είναι το σωματίδιο. Θα μπορούσε να είναι ένας αριθμός άλλων γνωστών σωματιδίων», λέει ο Mads Toudal Frandsen.


Αλλά αν δεν ήταν το σωματίδιο Higgs, που βρέθηκε στον επιταχυντή σωματιδίων του CERN, τότε τι ήταν;


"Πιστεύουμε ότι αυτό μπορεί να είναι το λεγόμενο techni-higgs particle. Το σωματίδιο αυτό είναι κατά κάποιο τρόπο παρόμοιο με το σωματίδιο Higgs - εξ ου και το ήμισυ του ονόματος», λέει ο Mads Toudal Frandsen.


Παρά το γεγονός ότι το σωματίδιο techni-higgs και το σωματίδιο Higgs μπορούν εύκολα να συγχέονται σε πειράματα, είναι δύο πολύ διαφορετικά σωματίδια που ανήκουν σε δύο πολύ διαφορετικές θεωρίες για το πώς δημιουργήθηκε το σύμπαν.


Το σωματίδιο Higgs είναι το κομμάτι που λείπει από τη θεωρία που ονομάζεται Καθιερωμένο Μοντέλο. Αυτή η θεωρία περιγράφει τρεις από τις τέσσερις δυνάμεις της φύσης. Αλλά αυτό δεν εξηγεί τι είναι η σκοτεινή ύλη - η ουσία που αποτελεί το μεγαλύτερο μέρος του σύμπαντος. Ένα σωματίδιο techni-higgs αν υπάρχει, είναι ένα εντελώς διαφορετικό πράγμα:


"Ένα σωματίδιο techni-higgs δεν είναι ένα στοιχειώδες σωματίδιο. Αντ 'αυτού, αποτελείται από τα λεγόμενα techni-quarks, τα οποία πιστεύουμε ότι είναι στοιχειώδη.


"Τα techni-quarks, μπορούν να δεσμευτούν μαζί με διάφορους τρόπους για να σχηματίσουν για παράδειγμα techni-higgs σωματίδια, ενώ άλλοι συνδυασμοί μπορούν να σχηματίσουν σκοτεινή ύλη. Περιμένουμε λοιπόν να βρούμε πολλά διαφορετικά σωματίδια στον LHC, όλα χτισμένα από techni-quarks», λέει ο Mads Toudal Frandsen.


Αν υπάρχουν techni-quarks , πρέπει να υπάρχει μια δύναμη για να δεθούν μαζί, έτσι ώστε να μπορούν να σχηματίσουν σωματίδια. Καμία από τις τέσσερις γνωστές δυνάμεις της φύσης (βαρύτητα,  ηλεκτρομαγνητική δύναμη, ασθενής πυρηνική και  ισχυρή πυρηνική ) είναι καλές στο να δεσμεύουν μαζί τα techni-quarks. Πρέπει συνεπώς να υπάρχει μία ακόμα ανεξερεύνητη δύναμη της φύσης. Αυτή η δύναμη ονομάζεται δύναμη Technicolor.


Αυτό που βρέθηκε πέρυσι στον επιταχυντή του CERN θα μπορούσε να είναι είτε το σωματίδιο Higgs του Καθιερωμένου Προτύπου ή ένα ελαφρύ techni-higgs σωματίδιο, που αποτελείται από δύο techni-quarks.


Ο Mads Toudal Frandsen πιστεύει ότι περισσότερα δεδομένα από το CERN πιθανότατα θα είναι σε θέση να προσδιορίσουν αν ήταν σωματίδιο Higgs ή σωματίδιο techni-higgs. 


Αν το CERN αποκτήσει έναν ακόμη πιο ισχυρό επιταχυντή, θα είναι κατ 'αρχήν σε θέση να παρατηρήσουν άμεσα τα techni-quarks. (Πληροφορίες από phys.org)

thecuriosityofcat 

0 σχόλια:

Δημοσίευση σχολίου