За бозон ответили

Международная конференция по физики элементарных частиц ICHEP — самый авторитетный форум физиков-ядерщиков, на котором ученые делятся самыми важными достижениями и перспективным планами. 35-я конференция, которая проходит 22—28 июля в Париже, привлекает особое внимание: весь мир с интересом следит за соревнованием научных коллективов ускорителей «Тэватрон» и БАК и в первую очередь за их успехами в поисках бозона Хиггса.

Исследователям коллабораций DZero и CDF на ускорителе «Тэватрон» в Национальной лаборатории имени Энрико Ферми (США) удалось сузить диапазон масс, в котором необходимо вести поиски бозона Хиггса — элементарной частицы, которая, согласно Стандартной модели, отвечает за существование массы во Вселенной, «частицы Бога». Результаты своих исследований ученые доложили на конференции, а одновременно с этим соответствующее сообщение было опубликовано на сайте лаборатории.

Научные группы независимо провели детальный анализ более 500 триллионов протон-антипротонных соударений, которые наблюдались на ускорителе с 2001 года. После того как обе группы получили независимые данные, они совместили результаты и получили «окно» значений масс, в которых может лежать масса бозона Хиггса.

Коллаборации «Тэватрона» регулярно отчитываются в прогрессе в поисках «божественной частицы», однако в этот раз доклада ждали с особым нетерпением из-за серии не совсем удачных пиар-ходов, предпринятых сотрудниками лаборатории Ферми. Напомним, 8 июля итальянский физик-ядерщик Томмазо Дориго опубликовал в своем блоге информацию об открытии бозона Хиггса на «Тэватроне».

«Моего уха достигла информация от двух разных и, возможно, независимых источников о том, что на «Тэватроне» получены некоторые сигналы от бозона Хиггса», — заявил он. Тогда пресс-служба лаборатории Ферми опровергла эту информацию, однако ученый продолжал настаивать на своем.

Впрочем, один из руководителей коллаборации DZero на «Тэватроне» Дмитрий Денисов заявил, что открытие бозона Хиггса уже не за горами. «Я думаю, что при запланированном наборе данных на «Тэватроне» на ближайшие год-полтора у нас есть очень хорошие шансы успеть заметить этот сигнал до того, как БАК начнет работу при полной светимости», — приводит слова Денисова РИА «Новости».

Хотя в итоге отчет о работе «Тэватрона» носил более или менее рутинный характер.

Физики сообщили, что исключена возможность существования бозона Хиггса в интервале масс от 158 до 175 ГэВ.

Ранее, в ноябре 2009 года, в той же лаборатории «закрыли» интервал с 163 до 166 ГэВ. Эксперименты на предшественнике Большого адронного коллайдера — электрон-позитронном коллайдере LEP в CERN — в 1980-е годы позволили исключить диапазон масс менее 114 ГэВ. Для сравнения: значение массы в 100 ГэВ примерно в 107 раз больше массы протона.

Работа на более мощном конкуренте «Тэватрона», Большом адронном коллайдере, участники коллабораций которого еще год назад надеялись в кратчайшие сроки «догнать и перегнать Америку», тоже не стоит на месте. Руководители четырех крупнейших коллабораций БАК и генеральный директор CERN Рольф Хойер отчитались о первых трех месяцах функционирования ускорителя на рабочей энергии в 3,5 ТэВ на пучок протонов и рассказали о планах на ближайшие 10 лет.

Пока эксперименты БАК «переоткрывают» известные частицы Стандартной модели — этот шаг необходим для отладки работы оборудования и подтверждения обоснованности будущих наблюдений.

«Открывая заново наших «старых друзей» из мира элементарных частиц, мы показываем, что эксперименты БАК готовы работать на новой, неизвестной территории», — отметил Хойер.

В частности, недавно среди миллиардов уже зарегистрированных столкновений были найдены «следы» топ-кварка — самой массивной из известных на данных момент элементарных частиц, ранее наблюденной только на «Тэватроне».

«Нам удалось обнаружить бозоны W и Z, являющиеся переносчиками слабого взаимодействия, открытые в CERN около 30 лет назад. Благодаря усилиям всей коллаборации, особенно молодых ученых, вся работа от сбора данных детектора, калибровки, обработки и распределения данных до физического анализа идет очень быстро и эффективно», — отметила руководитель эксперимента ATLAS Фабиола Джанотти.

«То, что мы показываем здесь, в Париже, это лишь первые результаты интенсивной работы по высокоточным измерениям событий в Большом адронном коллайдере», — добавил руководитель эксперимента CMS Гвидо Тонелли.

Ну а директор CERN по ускорителям Стив Майерс рассказал о планах работы БАК на ближайшие 10 лет,

а также назвал предположительные объемы данных, которые будут набраны за это время. Как и планировалось ранее, в 2012 году БАК прервет свою работу на год для ремонта и замены соединений между секциями ускорителя. Перерыв продлится около 15 месяцев, а после этого набор данных будет вестись непрерывно в течение 3 лет, до ноября 2015 года. Затем последует еще один 15-месячный перерыв и трехлетний период работы. Для работы Большого адронного коллайдера CERN изменил циклический график своей работы — традиционно один цикл запуска-остановки ускорителя проходил в течение года.

Что ж, будем надеяться, что интенсивная конкуренция между коллективами БАК и «Тэватрона» позволит и тем и другим добиться лучших научных результатов в более короткие сроки.