Специалисты Европейского Центра ядерных исследований (ЦЕРН) в Женеве объявили об обнаружении новой элементарной частицы. По своим характеристикам она очень похожа на бозон Хиггса, предсказанный в 1964 году. Почему бозон Хиггса так важно найти?
Открытие ЦЕРНа стало возможным благодаря работе Большого адронного коллайдера, в сооружении которого приняли участие и российские ученые из Института теоретическиой и экспериментальной физики (ИТЭФ).
Открытие новой частицы комментирует заведующий лабораторией физики элементарных частиц ИТЭФа, доктор физико-математических наук Андрей Ростовцев:
- У нас есть почти полное теоритическое описание того, из чего мы состоим - из элементарных частиц. Эти элементарные частицы из общих соображений симметрии должны быть безмассовые. И для того, чтобы придать им массу, эти частицы нужно погрузить в какое-то вязкое поле - так придумал в 1964 году Питер Хиггс, автор этой теории. У этого вязкого поля, которое нас окружает везде во Вселенной, есть квант. Квант - это частица бозон Хиггса.
- Почему столько времени ушло на то, чтобы доказать его существование?
- Он рождается очень редко. Теория не предсказывает значение его массы. На ускорителях меньшей энергии, которые строились раньше, не удавалось его обнаружить. Поскольку энергии вырабатывалось меньше, то и рождались частицы с меньшими массами. А, как выяснилось, у него достаточно большая масса - это 125 масс протона примерно. Большая масса и небольшой срок жизни - вот основные проблемы, которые пришлось решать.
- И Большой адронный коллайдер был построен исключительно для того, чтобы открыть бозон Хиггса?
- Это одна из первых задач. Но сразу скажу, что даже если мы сейчас докажем, что мы обнаружили бозон Хиггса, то это не решает проблемы построения модели Вселенной. Теория оказывается незаконченной без других дополнительных частиц, которые, возможно, еще более тяжелые. Сейчас ученые ЦЕРНа очень осторожно говорят про то, что открытая частица - это бозон Хиггса. Еще более осторожно говорят о том, что это бозон Хиггса, который предполагается в Стандартной модели. Эта осторожность связана с тем, что свойства новой частицы, которые сейчас наблюдаются, не совсем совпали с ожидаемыми. Открытая частица распадается по-разному: в 1 проценте случаев - на два фотона, в 60 процентов случаев еще на две другие частицы. И вот соотношение этих вариантов не совсем такое, какое предсказывалось. Много неясностей в деталях, но, в общем-то, главное очевидно - открыта новую частицу. Каковы ее свойства, ближайшее время - год-два - покажет. И не факт, что это окажутся свойства, какие ожидаются от бозона Хиггса. Может быть, это какая-нибудь другая частица, которую мы совсем не ждали. Все может быть.
- Каков вклад российских ученых в это открытие и в работу Большого адронного коллайдера?
- В Большом адронном коллайдере с самого начала наш вклад - это примерно одна треть. Даже слово "адронный" придумано нами. Это придумал академик Лев Борисович Окунь, назвав так частицы - адроны. Так что, в названии адронного коллайдера у нас ровно 33 процента интеллектуальной собственности. А если говорить серьезно, то во время строительства Большого адронного коллайдера в Россию были привлечены заказы для строительства частей детектора и частей ускорителя на сотни миллионов долларов. И это помогло выжить российской науке, переживавшей кризис. И уже теперь, когда строительство закончено, во всех ключевых экспериментах большую роль играют группы российских ученых. Сложно выделить кого-то одного, поскольку это действительно коллективная работа.
Открытие ЦЕРНа стало возможным благодаря работе Большого адронного коллайдера, в сооружении которого приняли участие и российские ученые из Института теоретическиой и экспериментальной физики (ИТЭФ).
Открытие новой частицы комментирует заведующий лабораторией физики элементарных частиц ИТЭФа, доктор физико-математических наук Андрей Ростовцев:
- У нас есть почти полное теоритическое описание того, из чего мы состоим - из элементарных частиц. Эти элементарные частицы из общих соображений симметрии должны быть безмассовые. И для того, чтобы придать им массу, эти частицы нужно погрузить в какое-то вязкое поле - так придумал в 1964 году Питер Хиггс, автор этой теории. У этого вязкого поля, которое нас окружает везде во Вселенной, есть квант. Квант - это частица бозон Хиггса.
- Почему столько времени ушло на то, чтобы доказать его существование?
- Он рождается очень редко. Теория не предсказывает значение его массы. На ускорителях меньшей энергии, которые строились раньше, не удавалось его обнаружить. Поскольку энергии вырабатывалось меньше, то и рождались частицы с меньшими массами. А, как выяснилось, у него достаточно большая масса - это 125 масс протона примерно. Большая масса и небольшой срок жизни - вот основные проблемы, которые пришлось решать.
- И Большой адронный коллайдер был построен исключительно для того, чтобы открыть бозон Хиггса?
- Это одна из первых задач. Но сразу скажу, что даже если мы сейчас докажем, что мы обнаружили бозон Хиггса, то это не решает проблемы построения модели Вселенной. Теория оказывается незаконченной без других дополнительных частиц, которые, возможно, еще более тяжелые. Сейчас ученые ЦЕРНа очень осторожно говорят про то, что открытая частица - это бозон Хиггса. Еще более осторожно говорят о том, что это бозон Хиггса, который предполагается в Стандартной модели. Эта осторожность связана с тем, что свойства новой частицы, которые сейчас наблюдаются, не совсем совпали с ожидаемыми. Открытая частица распадается по-разному: в 1 проценте случаев - на два фотона, в 60 процентов случаев еще на две другие частицы. И вот соотношение этих вариантов не совсем такое, какое предсказывалось. Много неясностей в деталях, но, в общем-то, главное очевидно - открыта новую частицу. Каковы ее свойства, ближайшее время - год-два - покажет. И не факт, что это окажутся свойства, какие ожидаются от бозона Хиггса. Может быть, это какая-нибудь другая частица, которую мы совсем не ждали. Все может быть.
- Каков вклад российских ученых в это открытие и в работу Большого адронного коллайдера?
- В Большом адронном коллайдере с самого начала наш вклад - это примерно одна треть. Даже слово "адронный" придумано нами. Это придумал академик Лев Борисович Окунь, назвав так частицы - адроны. Так что, в названии адронного коллайдера у нас ровно 33 процента интеллектуальной собственности. А если говорить серьезно, то во время строительства Большого адронного коллайдера в Россию были привлечены заказы для строительства частей детектора и частей ускорителя на сотни миллионов долларов. И это помогло выжить российской науке, переживавшей кризис. И уже теперь, когда строительство закончено, во всех ключевых экспериментах большую роль играют группы российских ученых. Сложно выделить кого-то одного, поскольку это действительно коллективная работа.
