Астронет: Компьютерра.Ru Слишком тяжелый Хиггс http://variable-stars.ru/db/msg/1198684

Слишком тяжелый Хиггс
13.07.2004 20:25 | Компьютерра.Ru

Важные результаты, лишающие противников Стандартной модели физики элементарных частиц увесистого камня за пазухой, получили ученые из Рочестерского университета. Согласно новым расчетам, предсказанная, но до сих пор не обнаруженная элементарная частица — загадочный бозон Хиггса — просто несколько тяжелее, чем считалось.

Бозон Хиггса является квантом поля Хиггса (так же как фотон является квантом электромагнитного поля) и занимает важное место в общепринятых представлениях о строении микромира. Массы всех элементарных частиц возникают из-за взаимодействия их полей с полем Хиггса. А массу самого бозона Хиггса теоретики умеют оценивать исходя из измеренных масс кварков. Считалось, что его масса составляет приблизительно 96 гигаэлектрон-вольт (чтобы ее пересчитать в привычные килограммы, надо перевести электрон-вольты в джоули и поделить на квадрат скорости света.) Однако в дорогостоящих экспериментах на Большом электронно-позитронном ускорителе (LEP) в ЦЕРНе к 2001 году удалось достичь энергии 114 ГэВ, а неуловимый бозон так и не был обнаружен. Это ставило теоретиков в тупик.

Подмога пришла откуда не ждали. Ученые заново проанализировали результаты экспериментов протон-антипротонного ускорителя Tevatron Национальной лаборатории имени Ферми в США. Этот ускоритель знаменит тем, что в 1995 году на нем был обнаружен последний из шести, самый тяжелый топ-кварк и рассчитана его масса. Собственно сам кварк не регистрируется, а, сталкивая протон и антипротон, ученые получают кварк и антикварк, которые затем распадаются в целый набор частиц; те, в свою очередь, снова разваливаются, а уже эти продукты второго распада регистрируют детекторы. Сравнивая полученный зоопарк частиц с теорией, и судят о свойствах кварков.

В 1999 году ускоритель Tevatron был остановлен для модернизации, но данные экспериментов остались. Их удалось заново обсчитать, более чем вдвое увеличив точность оценок. Оказалось, что масса топ-кварка несколько больше, чем полагали раньше, — 178±4,3 ГэВ, значит, и наиболее вероятная масса бозона Хиггса увеличивается до 117 ГэВ (а в худшем случае она может достигать 251 ГэВ) — в этом диапазоне энергий его еще не искали.

Воодушевленные новой надеждой американские физики несколько огорчены тем, что, похоже, даже модернизированному ускорителю Tevatron не удастся достичь нужной энергии. В этом случае долгожданное открытие бозона Хиггса придется отложить до 2007 года, когда в ЦЕРНе вступит в строй Большой адронный коллайдер (LHC).