Ученые CERN будут искать бозон Хиггса на более высоких энергиях

Ученые Европейского центра ядерных исследований (CERN) увеличат энергию Большого адронного коллайдера (БАК), крупнейшего в мире ускорителя заряженных частиц, до 8 тераэлектронвольт (ТэВ), или 4 ТэВ на пучок.

Как передает ИТАР-ТАСС со ссылкой на сообщение CERN, это на 0,5 ТэВ выше, чем та энергия, с которой коллайдер, расположенный на глубине 150 метров близ Женевы, действовал в 2010 и 2011 годах.

На этом уровне энергии, фактически означающей скорость, с которой пучки протонов движутся навстречу друг другу по туннелю БАК, ускоритель будет действовать до конца нынешнего года.

Это время, подчеркивают в CERN, будет использовано учеными для того, чтобы попытаться доказать или опровергнуть существование бозона Хиггса - предсказанной элементарной частицы, несущей ответственность за массу частиц в рамках физической теории "Стандартного типа".

"К концу года мы будем знать, есть ли в природе частица Хиггса, или отвергнем возможность существования Стандартной модели", - приводятся в коммюнике слова директора по исследованиям CERN Сержио Бертолуччи.

В декабре прошлого года физики CERN объявили о том, что им удалось обнаружить признаки бозона Хиггса, однако пока они не обладают необходимым количеством данных для того, чтобы подтвердить его существование.

Пока им удалось сильно сузить диапазон масс, в котором может "жить" бозон Хиггса - с 500 до 16 гигаэлектронвольт (ГэВ), что уже можно считать огромным достижением.

Для того, чтобы сделать дополнительные выводы и, возможно, подтвердить обнаружение так называемой "божественной частицы", необходимо собрать еще больше данных, чем в прошлом году.

Тогда ученые смогли собрать данные объемом 5 обратных фемтобарнов, что означает накопленную светимость, то есть служит показателем количества частиц, пролетевших по кольцу БАК.

В этом году, как ожидается, объем собранных данных должен быть увеличен в три раза, до 15 обратных фемтобарнов.

Сбор информации физики производят, осуществляя столкновения пучков протонов, причем чем выше скорость столкновений, тем больше информации они получают для проверки существующих теорий.

Как сообщает CERN, пучки протонов будут инжектированы в БАК в следующем месяце, после чего разогнаны до энергии 8 ТэВ благодаря тысячам сверхпроводящих магнитов общей длиной более 27 км, охлажденных до температуры минус 271 градус. На этой энергии коллайдер будет работать до ноября этого года.

Скорость пучков протонов фактически равняется скорости света - за 1 секунду они преодолевают 27 км туннеля БАК 11 тыс. раз.

После этого БАК, являющийся крупнейшим инструментом исследования микромира, будет остановлен на профилактику, которая продлится около 20 месяцев.

За это время будут проведена подготовка для того, чтобы запустить коллайдер в 2014 году на максимальной энергии, для которой он был спроектирован, - 14 ТэВ (или 7 ТэВ на пучок).

Бозон Хиггса

Существование бозона Хиггса было предсказано наукой, но сих пор не подтверждено. В декабре ученые из CERN заявили, что им удалось зафиксировать признаки существования этой частицы, но неопровержимых доказательств ее существования пока нет.

Бозон Хиггса, согласно современной теории элементарных частиц - Стандартной модели, отвечает за массу во Вселенной. Гипотезу его существования предложил в 1960-е годы английский профессор Питер Хиггс, по имени которого и была названа частица.

Ученый предположил, что Вселенная пронизана незримым полем, проходя сквозь которое некоторые элементарные частицы "обрастают" субатомическими "бозонами", обретая массу, в то время как другие (к примеру, фотоны) - так и остаются лишенными ее.

Отметим, что эксперименты по поиску бозона Хиггса пугают некоторых ученых своей непредсказуемостью - по одной из теорий, обнаружение этой частицы может привести к цепной реакции непроизвольного роста массы с образованием черной дыры, что грозит уничтожением всему живому.

Физики надеются, что в 2012 году они все же смогут получить данные, которые либо докажут, что бозон Хиггса существует, либо опровергнут эту теорию. Как предполагается, открытие "божественной частицы" позволит совершить революцию в науке, поможет значительно продвинуться в понимании фундаментальных законов физики и принципов строения Вселенной.