#1 09.04.11 13:03
[Вокруг света] Нежданное открытие
17:50 08.04.2011 | Вокруг света
Нежданное открытие
Учёные, работающие на «Теватроне», ускорителе элементарных частиц (коллайдере) Национальной ускорительной лаборатории им. Энрико Ферми (Fermilab) в штате Иллинойс, США, судя по всему, обнаружили долгожданную элементарную частицу – или новую, доселе неизвестную, субатомную силу. Во всяком случае, на это указывает необъяснимый переизбыток энергии, возникший в ходе одного из экспериментов. О сенсационном открытии рассказывает газета New York Times.
В «Теватроне» происходит столкновение пучков протонов и антипротонов с энергией в несколько триллионов электронвольт. При этом образуются особые элементарные частицы – W-бозоны. В одной из серий экспериментов при столкновении частиц раз за разом образовывался непредусмотренный теоретически значительный переизбыток энергии в 144 млрд электронвольт. Для сравнения, протон «весит» около 1 млрд электронвольт.
Откуда взялось столько «лишней» энергии? Пока что у физиков есть два основных предположения. Во-первых, речь может идти о загадочном и неуловимом бозоне Хиггса, получить который физики пытаются уже давно. Другое объяснение, куда более интересное, говорит о том, что скачок энергии объясняется присутствием элементарной силы, отличной от всех четырёх известных науке до сих пор – гравитации, электромагнетизма, сильного и слабого взаимодействий. Этот новый, доселе неизвестный тип взаимодействия, возможно, действует только на очень коротких дистанциях, не превышающих размеры атомного ядра.
«Никто не знает, что это, – говорит Кристофер Хилл (Christopher Hill), физик-теоретик из лаборатории Ферми. – Если наше открытие подтвердится, оно будет самым значительным в физике за последние полвека». Коллеги Хилла, по их словам, «взволнованы и даже несколько напуганы» открывающимися перспективами, но, будучи истинными учёными, перебирают все возможные альтернативные объяснения происшедшего.
Напомним, что получить загадочный бозон Хиггса обещают в течение ближайших двух лет сотрудники Большого адронного коллайдера (БАК) в Швейцарии. Если это удастся сделать, БАК может стать первой реальной машиной времени, говорят учёные. Хотя и очень ограниченного применения.
Offline
#3 09.04.11 16:19
Re: [Вокруг света] Нежданное открытие
07.04.11, Чт, 12:41, Мск | http://rnd.cnews.ru
Физики, работающие на детекторе CDF "Теватрона", все 507 человек, подписались под статьей, вывешенной сейчас на научном портале ArXiv.org и объявленной для публикации в авторитетном рецензируемом журнале Physical Review Letters, где они сообщают об открытии то ли элементарной частицы, невозможной с точки зрения современной теории, то ли нового вида взаимодействия, дополнительного к уже известным пяти – гравитации, электричеству, магнетизму, сильному и слабому взаимодействиям. Есть еще одно "то ли", дамокловым мечом висящее над физиками Теватрона и вообще Фермилаба, – ошибка, аппаратная или вычислительная. Так или иначе, "Теватрон", который доживает свои последние месяцы после того, как правительство США прекратило его финансировать, издал такой громкий предсмертный вскрик, что наверняка запомнится им в истории физики.
На "Теватроне" сталкивают пучки протонов и антипротонов с энергией один триллион электронвольт. В последней серии экспериментов режим работы коллайдера был настроен так, чтобы ловить W-бозоны, частицы в 87 раз более массивные чем протон. Они могут рождаться в протон-антипротонных столкновениях, но тут же распадаются, выдавая себя двумя противоположно направленными струями обычных частиц. Проанализировав 10 тыс. столкновений, физики детектора CDF обнаружили 250 событий, которые можно трактовать только как распад частицы с массой в 160 протонов.
Такой частицы просто не может быть. То есть в принципе она может оказаться давно искомым бозоном Хиггса, но тогда свойства этого бозона совершенно непохожи на свойства, предписываемые ему теорией, – частица распадается в 300 раз быстрее, "чем надо", и совсем не на то, на что должен распадаться хиггсов бозон.
Пытаясь хоть как-то объяснить открытие и совместить его с царствующей сейчас Стандартной моделью, физики Фермилаба предположили даже, что в рождении загадочной частицы участвует шестое, ранее неизвестное фундаментальное взаимодействие, на что можно пойти только от полного отчаяния. Это взаимодействие, если оно и впрямь существует, должно работать на очень коротких, внутриядерных, расстояниях, поэтому его было трудно заметить и выделить.
По расчетам, вероятность того, что это не новая частица, а случайная флуктуация, равна четверти процента, то есть случайность здесь почти полностью исключается. Но сам процесс извлечения информации из трековых снимков довольно сложен, и систематическая ошибка может крыться именно в нем. Ученые предполагают, что если новая частица существует, ее очень скоро обнаружат на ЦЕРНовском Большом адронном коллайдере. Больше того, существование или несуществование частицы можно подтвердить и на самом "Теватроне". Там, помимо CDF, есть еще один детектор - D0. Данные, полученные с его помощью, еще не обработаны, и после их обработки через несколько месяцев станет ясно, ловил "Теватрон" загадочные частицы или только притворялся, что ловит.
Offline
#4 09.04.11 16:23
Re: [Вокруг света] Нежданное открытие
Для интересующихся
Invariant Mass Distribution of Jet Pairs Produced in Association with a W boson in ppbar Collisions at sqrt(s) = 1.96 TeV
We report a study of the invariant mass distribution of jet pairs produced in association with a W boson using data collected with the CDF detector which correspond to an integrated luminosity of 4.3 fb^-1. The observed distribution has an excess in the 120-160 GeV/c^2 mass range which is not described by current theoretical predictions within the statistical and systematic uncertainties. In this letter we report studies of the properties of this excess.
Ссылка и pdf с отчётом по данному эксперименту, естественно на английском
Offline


