Scientia

Cea mai căutată particulă din lume continuă să se ascundă de cel mai puternic accelerator de particule. Un semn că nedetectabilul boson Higgs nu există? Nu atât de repede. Deocamdată acestea sunt nişte motive bune să admitem ca particula Higgs doar se ascunde.

Nu vă panicaţi cu privire la dispariţia particulei Higgs - deocamdată

„Nu este niciodată prea devreme să ne gândim la acest lucru, dar este prea devreme să ne îngrijorăm,” spune câştigătorul premiului Nobel, Frank Wilczek de la Institutul Tehnologic Massachusetts (MIT).

Încă ipoteticul boson Higgs este considerat cel care a înzestrat toate celelalte particule cu masă. Confirmarea existenţei lui ar completa Modelul Standard ar fizicii, teoria principală ce descrie interacţiunea dintre particule şi forţe. Găsirea bosonului Higgs şi stabilirea masei lui sau stabilirea inexistenţei lui şi pavarea drumului către noile modele, este unul dintre scopurile Marelui Accelerator de Hadroni (LHC) de la CERN lângă Geneva, Elveţia. De când au început să lovească protonii unii de alţii în 2009, LHC colecţionează în mod constant date care îi ajută să hotărască diferite mase pentru bosonul Higgs, dintr-o gamă de posibilităţi permise de modelul standard. Combinate cu rezultatele deja existente de la alte acceleratoare, ultimele descoperiri făcute de LHC, anunţate pe 22 august la conferinţa Lepton-Foton din Mumbai, India, au arătat că masa particulei Higgs este cuprinsă între 115 şi 145 gigaelectrovolţi (GeV) sau de 122-152 de ori masa unui proton (masa şi energia pot fi tratate alternativ pentru particule).

Şi asta a stârnit speculaţii despre faptul că Higgs ar putea să nu existe deloc. Dacă acest lucru se dovedeşte a fi adevărat - şi este cu siguranţă o posibilitate - aceasta ar lăsa loc pentru teoriile exotice care implică o forţă suplimentară a naturii. Într-adevăr, unii se bazează pe asta: "Nu-i acord o atenţie prea mare deoarece nu cred că va apărea oricum", spune Ken Lane de la Universitatea Boston.

Este încă prea devreme să presupunem că Universului îi lipseşte această particulă, totuşi. Să luăm categoria de masă mică, care este acum lăsată deoparte. Este la limita inferioară a maselor potenţiale, cea mai dificil de explorat pentru LHC. O particulă mai grea ar lăsa urme mai clare în detector, dar cu cât este mai uşoară, cu atât este mai greu de diferenţiat faţă de celelalte particule care produc urme similare.

"În categoria de masă mică, clarificarea semnalelor provenite de la zgomote este un proces mult mai laborios şi are nevoie de mai multe date", spune Gillies. Cu alte cuvinte, decât sa urmărim sunetul dispariţiei lui Higgs, cele mai recente descoperiri ar putea pur şi simplu semnala că am analizat lucrurile uşoare.

Supersimetrie strictă

Unii vânători ai particulei sunt de fapt uşuraţi că aceasta nu s-a arătat încă, întrucât ei nu s-au aşteptat ca particulă să fie mai grea de 145 GeV. Asta deoarece, după cum Higgs dă masă particulelor cunoscute, acestea pot pune limită masei lui Higgs. Experimente precedente la acceleratoare precum Tevatron, Large Electron Positron Collider şi Stanford Linear Collider sugerează că bosonul Higgs ar trebui să fie puţin mai greu decât bosonii W şi Z, aproximativ între 120 şi 130 GeV.

O prelungire a Modelului Standard numită supersimetrie aduce probe mai puternice cu privire la un Higgs mai uşor. Teoretic, Modelul Standard îi permite particulei să aibă orice masă. Dar supersimetria, care presupune existenţa a de două ori mai multe particule decât Modelul Standard, are reguli stricte. Această teorie leagă masa particulei Higgs de masele bosonilor W şi Z, iar în plus oferă câteva corecţii cuantice care urcă masa până la aproximativ 130 GeV.

"Într-un sens, aceste (ultime) rezultate de la LHC nu sunt surprinzătoare", spune Wilczek. "Ar fi fost foarte jenant pentru supersimetrie şi pentru proprietăţile particulelor pe care le cunoaştem dacă Higgs ar fi  fost descoperit în intervalele de mase care au fost explorate până acum."

Există şi o altă explicaţie pentru absenţa lui Higgs: acesta se dezintegrează în particule pe care nu ştim cum să le detectam, cum ar fi materia întunecată sau particule încă necunoscute. În acest caz, singura modalitate de a detecta bosonul Higgs ar fi prin căutarea de mici cantităţi de energie lipsă.

Textul de mai sus reprezintă traducerea articolului Don't panic about the missing Higgs – for now publicat de New Scientist. Scientia.ro este singura entitate responsabilă pentru eventuale erori de traducere, Reed Business Information Ltd şi New Scientist neasumându-şi nicio responsabilitate în această privinţă.
Traducere: Anamaria Spătaru