Δύο Μποζόνια Higgs?

Όπως οι περισσότεροι από εσάς γνωρίζετε, οι επιστήμονες έχουν χρησιμοποιήσει τον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων ( LHC ) για να περιορίσουν το σχετικά άπιαστο μποζόνιο γνωστό ως μποζόνιο Higgs. Πρόσφατα, οι επιστήμονες ανακοίνωσαν μια ανωμαλία στις διαπιστώσεις τους.

Για να μάθουν σχετικά με τις ιδιότητες του μποζονίου Higgs, οι επιστήμονες πρέπει να διεξάγουν τα πειράματά τους ξανά και ξανά. Εδώ, είναι σε θέση να συλλέξουν πολλές πληροφορίες που μας λένε πολλά για τα χαρακτηριστικά του μποζονίου. Αυτό γίνεται με την επιτάχυνση πρωτονίων κοντά στην ταχύτητα του φωτός και συγκρούοντας τα μεταξύ τους. Τα πρωτόνια σπάζουν και παράγουν μια μεγάλη ποικιλία από σωματίδια, τα οποία οι επιστήμονες σχολαστικά μετράνε και καταχωρούν σε κατάλογο.

Ωστόσο, οι επιστήμονες έχουν παρατηρήσει ένα περίεργο χαρακτηριστικό του μποζονίου Higgs - φαίνεται να έχει διασπαστεί και φαίνεται να έχει δύο ελαφρώς διαφορετικές μάζες.

Δύο διασπασμένα μποζόνια Higgs.
Photo Credit: M. Strassler

Higgs No1 (το πιο συχνά παρατηρούμενο Higgs, το οποίο έχει παρατηρηθεί περίπου 500 φορές) διασπάται σε δύο φωτόνια και έχει μάζα 126,6 gigaelectronvolts ( GeV ). Higgs No2 ( το οποίο έχει παρατηρηθεί περίπου 10 φορές) διασπάται σε τέσσερα λεπτόνια και έχει μάζα περίπου 123.5 GeV. Η διαφορά είναι πολύ μικρή, αλλά υπάρχει. Αρχικά, οι επιστήμονες του ATLAS πίστευαν ότι υπήρχε πρόβλημα με τη μέτρηση, αλλά μετά από δοκιμές αναμέτρησης και συντριβής, τα δεδομένα ήταν σταθερά με τις προηγούμενες παρατηρήσεις.

Έτσι, το ερώτημα που προκύπτει είναι τι βλέπουν οι επιστήμονες; Αυτή τη στιγμή, δεν γνωρίζουμε - αλλά αυτό δεν θα μας σταματήσει από το να κάνουμε κάποιες υποθέσεις. Υπάρχουν βασικά δύο πιθανότητες, είτε υπάρχουν δύο ελαφρώς διαφορετικά μποζόνια Higgs (που θα ήταν πραγματικά περίεργο, αν και υπάρχει μια υπόθεση που υποδηλώνει την ύπαρξη τουλάχιστον πέντε μποζονίων Higgs) ή είναι πραγματικά το ίδιο μποζόνιο Higgs και οι επιστήμονες βλέπουν μια στατιστική σύμπτωση. 

Σε περίπτωση που αναρωτιέστε πώς αυτό επηρεάζει το Καθιερωμένο Μοντέλο και το μέλλον της σωματιδιακής φυσικής, αυτή τη στιγμή, δεν το επηρεάζει. Οι επιστήμονες πρέπει να κάνουν χιλιάδες περισσότερες παρατηρήσεις πριν να μπορούν να είναι σίγουροι για οτιδήποτε. Προς το παρόν, πρέπει να κάνουν περισσότερες δοκιμές και να αναλύσουν περισσότερα δεδομένα.

ΕΠΙΜΕΛΕΙΑ: Ειρήνη Μαντζουράνη