Page 11 - Μποζόνιο Higgs ή σωματίδιο του Θεού;
P. 11
www.pemptousia.gr Τεύχος 06 / Το μποζόνιο Higgs / 21 Ιανουαρίου 2013 ΑΝΑΛΕΚΤΑ
δυναμικής ενέργειας Higgs στο σωματίδιο και μάζας του μποζονίου. Ωστόσο, το κανάλι των δύο
αυτό αντιστοιχεί στη μάζα του σωματιδίου. Οι δε φωτονίων δίνει ένα μέτριο σήμα επί ενός εκτετα-
διαφορετικές μάζες των σωματιδίων εξηγούνται μένου αλλά μετρήσιμου υπόβαθρου, ενώ το κανά-
αν δεχθούμε ότι αυτά αλληλεπιδρούν με το πε- λι των τεσσάρων λεπτονίων δίνει ένα μικρό σήμα
δίο Higgs με διαφορετική ισχύ, το γιατί όμως οι με πολύ χαμηλό υπόβαθρο.
αλληλεπιδράσεις διαφορετικών σωματιδίων με το
πεδίο Higgs είναι διαφορετικές παραμένει άλυτο Από την ανάλυση των πειραματικών δεδομέ-
πρόβλημα μέχρι σήμερα. νων, διαπιστώσαμε ότι και τα δύο κανάλια πα-
ρουσιάζουν σημαντικό στατιστικό μέγιστο στο
Το μποζόνιο Higgs είναι ένα ασταθές σωματί- ίδιο σημείο, στην μάζα των 126 GeV περίπου.
διο που ζει ελάχιστα κλάσματα του δευτερολέ-
πτου προτού διασπαστεί σε άλλα σωματίδια, έτσι Θα πρέπει να εξηγήσω, ότι η μονάδα μάζας GeV
αναμένεται να διασπάται γρήγορα σε διαφορε- που χρησιμοποιούμε στη φυσική υψηλών ενεργει-
τικούς συνδυασμούς σωματιδίων, κοινώς λεγομέ- ών στην πραγματικότητα μετράει ενέργεια, και
νων «καναλιών διάσπασης», με κατανομή (των αντιστοιχεί σε 109eV. Επίσης, το TeV ισοδυναμεί
προϊόντων) ανάλογα με την μάζα του. Στα πει- σε 1.000 GeV. To LHC, για παράδειγμα, τώρα
ράματά μας, μπορεί να εντοπισθεί μόνο μέσω της δουλεύει στα 8 TeV. Η ενέργεια λοιπόν μπορεί να
ανίχνευσης των προϊόντων της διάσπασής του. Τα χρησιμοποιηθεί και για μέτρηση της μάζας. Η πε-
προϊόντα της διάσπασης του Higgs που δεν είναι ρίφημη φόρμουλα του Einstein E=m.c2 μας λέει
μοναδικά, μπορεί να είναι δύο μποζόνια Ζ ή δύο ότι ενέργεια (E) και μάζα (m) μπορούν να χρη-
μποζόνια W ή δύο b κουάρκς ή άλλα σωματίδια σιμοποιηθούν, είτε το ένα είτε το άλλο, καθώς η
όπως δύο φωτόνια. ταχύτητα του φωτός c, είναι σταθερή.
Στο πείραμα ATLAS, η προσπάθεια μας επι- Συνδυάζοντας τα αποτελέσματα από τα δυο
κεντρώθηκε σε δύο συμπληρωματικά κανάλια: το κανάλια, βρήκαμε στο ATLAS, με τη βοήθεια στα-
κανάλι διάσπασης του μποζονίου Higgs σε δύο τιστικών μεθόδων ότι η ένδειξη της ύπαρξης του
φωτόνια και το κανάλι διάσπασής του σε τέσσερα νέου σωματιδίου έχει βεβαιότητα 5-sigma (σ) δη-
λεπτόνια (εικ.4 και εικ.5). Αυτά τα δύο κανάλια λαδή πιθανότητα μόνο δύο στα 10 εκατομμύρια
παρέχουν την πιο υψηλή ακρίβεια μέτρησης της να προέρχεται από ένα τυχαίο γεγονός.
Εικόνα 4. To LHC (Large Hadron Collider) © CERN
Σελίδα 11
