Natália
-3 °C
7 °C

Korai még örülni a Higgs-bozonnak

2011.07.25. 16:41
Hétvégén több hírportál és újság megírta, hogy Higgs-részecskére utaló jeleket fedeztek fel a legnagyobb részecskegyorsító, a Large Hadron Collider két detektoránál is. Egy, a gyorsítónál dolgozó magyar fizikus szerint ez rossz értelmezése a CERN sajtóközleményének.

A Higgs-bozon egy feltételezett, semleges töltésű elemi részecske, aminek a létezését a részecskefizika standard modellje –, vagyis az elektromágneses, az erős és a gyenge kölcsönhatást leíró és egyesítő modell – sugallja. A részecskét először névadója, a skót Peter Higgs jósolta meg még 1964-ben.

Higgs feltételezése szerint létezik egy mező, amely egyenletesen kitölti a vákuumot, és a részecskék ebben a mezőben mozogva, azzal kölcsönhatásban nyernek tömeget. Ennek a folyamatnak az elemi gerjesztése a részecske, amit skót fizikusról Higgs-bozonnak, a mezőt pedig Higgs-mezőnek neveztek el. A Higgs-részecske létezését (vagy valamilyen hasonló mechanizmus létezését) szinte az összes elmélet igazolja.

A Higgs-bozon a részecskefizika Szent Grálja, a részecskefizikai kutatások európai intézete, a CERN az LHC részecskegyorsító egyik fő feladatául tűzte ki a részecske megtalálását. A CERN az Európai Fizikusok Társasága hétvégi konferenciáján a franciaországi Grenoble-ban tette közzé legújabb eredményeit, amit több hírportál – többek között az Ars Technica és a BBC News is – úgy értelmezett, hogy a fizikusok a Higgs-bozon nyomára akadtak. Ezt azonban még nem lehet kijelenteni, csupán arról van szó, hogy a CERN szakemberei tovább szűkítették a tartományt, amin belül a Higgs-bozon megjelenése várható.

„Az ATLAS kísérlet egyik résztvevője fogalmazott kissé szerencsétlenül, innen indult a pletyka, hogy megtalálhatták a Higgs-bozont” – mondja Horváth Dezső, a Debreceni Egyetem professzora, a KFKI RMKI főosztályvezetője, aki a CERN több kísérletében is részt vesz. „Az illető 115 GeV-nél látni vélte a részecskét, de ezt az állítást később az ATLAS-nál dolgozó csoport visszavonta, illetve cáfolta.”

A GeV a gigaelektronvolt rövidítése, a részecskék tömegét ebben az energia-mértékegységben szokták megadni a fizikusok. A CERN legújabb mérései szerint a Higgs-bozon tömegének valahol 114 és 140 GeV között kell lennie. „Sajnos ez olyan tartomány, ahol a részecskének többféle bomlási módja lehetséges. Emiatt nehéz megtalálni a részecskét” – magyarázza Horváth, aki szerint nem tesznek jót a fizikának a részecske megtalálásáról vagy akár megsejtéséről felröppenő álhírek. A mostani ugyanis nem az első eset, tavaly például a chicagói Fermilab Tevatron nevű részecskegyorsítójából került ki egy ilyen, később pletykának bizonyult állítás.

Az LHC előtt a Tevatron volt a világ legnagyobb részecskegyorsítója, de idén leállítják a berendezést. Az LHC energiaszintje és ütközésszáma ugyanakkor már olyan nagy, hogy a Higgs-bozon megtalálására ráállított egyik fő detektor, a CMS jövőre már több adatot fog gyűjteni, mint amennyit a Tevatron valaha a fennállása óta (a CMS mellett az ATLAS detektor a Higgs-részecske vadászatának fő helyszíne).

A CERN és a Fermilab vezetőinek presztízskérdés, hogy hol találják meg a Higgs-részecskét, mégis szoros az együttműködés a két intézet között. A Fermilabban például van egy vezérlőterme a CMS-nek, és szinte valamennyi amerikai részecskefizikus részt vesz valamelyik LHC-kísérletben. Az LHC egyes detektorai is összedolgoznak, az ATLAS és a CMS eredményeit például külön munkacsoport egyesíti, bár a két detektornál dolgozó csapat között is nagy a verseny. A részecskefizikusok bíznak abban, hogy az adatok elemzése végül meghozza a várt bizonyítékot a Higgs-részecske létezésére. Horváth szerint azonban ez idén már nem is fog sikerülni.