Czy Wielki Zderzacz odkrył nową cząstkę?

Jeżeli dane z CERN się potwierdzą, sensacja będzie większa niż w przypadku słynnego bozonu Higgsa.

Aktualizacja: 07.07.2016 06:16 Publikacja: 06.07.2016 17:55

Czy Wielki Zderzacz odkrył nową cząstkę?

Foto: Wikimedia

Oficjalnie nikt nie mówi o odkryciu – fizycy przyznają, że mają jeszcze za mało danych. Jednak detektory Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) w CERN pod Genewą zarejestrowały sygnały mogące świadczyć o odkryciu nowej cząstki uzupełniającej podstawową teorię, tzw. model standardowy, lub też kładącej podwaliny pod zupełnie nową.

LHC rozbija protony z energią 13 teraelektronowoltów (TeV). Gdy zderzają się ze sobą, ich energia zostaje przekształcona w masę – mogą powstać znane już cząstki, ale również takie, których fizycy jeszcze nie widzieli. Skok („rozbłysk") w pewnym zakresie energii może świadczyć o uzyskaniu właśnie takiej cząstki.

I to właśnie zarejestrowały detektory CMS i ATLAS. Odebrały podwójny błysk fotonów przy energii 750 gigaelektronowoltów (GeV).

– Najważniejszym powodem, dla którego tak się ekscytujemy, jest to, że rozbłysk zarejestrowano w dwóch detektorach mniej więcej w tym samym miejscu – mówi prof. Stefan Soldner-Rembold z Uniwersytetu w Manchesterze. – Ale potrzebujemy więcej danych. Musimy się upewnić, że sygnał nie zniknie ani że nie jest to przypadek. Musimy być ostrożni.

Podstawowym problemem dla fizyków jest oddzielenie powtarzalnych rezultatów świadczących o odkryciu czegoś istotnego od przypadkowych sygnałów. Ta pewność jest określana jako 5 sigma. Przy takiej powtarzalności obserwacji można oszacować, że prawdopodobieństwo, iż jest to przypadek, wynosi 1 do 3,5 mln. To tak jak wyrzucić orzełka 22 razy z rzędu.

Na razie fizycy mówią o 3,4–3,9 sigma, co oznacza, że obserwują coś intrygującego, jednak to za mało, aby obwieścić odkrycie. Co gorsza, najnowsze obserwacje wydają się jeszcze rozmywać tę pewność. Aktualne dane naukowcy przedstawią w sierpniu podczas konferencji poświęconej fizyce wysokich energii w Chicago.

A gdyby obserwacje się potwierdziły, co mogłoby to być?

Fizycy spekulują, że to masywniejszy (sześć razy) kuzyn bozonu Higgsa, odkrytego w CERN w 2012 roku. Teoria supersymetrii (niepotwierdzona) zakłada istnienie takich cząstek. Inni mówią o grawitonie – hipotetycznej cząstce elementarnej przenoszącej oddziaływanie grawitacyjne. Jeszcze inni – że to ślad nieuchwytnej ciemnej materii. Oznaczałoby to również, że w LHC można taką ciemną energię wytwarzać. Może to być wreszcie zlepek cząstek zwanych gluonami (tzw. kula gluonowa), ich istnienie również przewiduje teoria.

Oficjalnie nikt nie mówi o odkryciu – fizycy przyznają, że mają jeszcze za mało danych. Jednak detektory Wielkiego Zderzacza Hadronów (LHC) w CERN pod Genewą zarejestrowały sygnały mogące świadczyć o odkryciu nowej cząstki uzupełniającej podstawową teorię, tzw. model standardowy, lub też kładącej podwaliny pod zupełnie nową.

LHC rozbija protony z energią 13 teraelektronowoltów (TeV). Gdy zderzają się ze sobą, ich energia zostaje przekształcona w masę – mogą powstać znane już cząstki, ale również takie, których fizycy jeszcze nie widzieli. Skok („rozbłysk") w pewnym zakresie energii może świadczyć o uzyskaniu właśnie takiej cząstki.

2 / 3
artykułów
Czytaj dalej. Subskrybuj
Materiał Promocyjny
Polska na czele rewolucji technologii kwantowych
Materiał partnera
Technologie kwantowe: nauka tworzy szanse dla gospodarki
Nowe technologie
Niewykrywalny bombowiec strategiczny Sił Powietrznych USA odbył pierwszy lot
Nowe technologie
Co mówią kury? Naukowcy opracowali tłumacza, użyli sztucznej inteligencji
Nowe technologie
Prof. Zybertowicz: AI może potraktować ludzkość jak budowniczy autostrad traktują mrowiska