Οι βασανιστικοί υπαινιγμοί για την ύπαρξη του μποζονίου Higgs θα επιβεβαιωθεί ή θα αποκλειστεί στον LHC κατά τους προσεχείς μήνες, λένε τώρα οι ερευνητές. Το μποζόνιο Higgs ως γνωστόν προβλέπεται από μια θεωρία που ξεκίνησε τη δεκαετία του 1960 από έξι φυσικούς, συμπεριλαμβανομένου και του Peter Higgs που έδωσε το όνομα του στο μποζόνιο.

Οι φυσικοί στο Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων είναι πεπεισμένοι ότι είναι ακόμη πιο κοντά στην απάντηση ενός από τα πιο βαθιά ερωτήματα στη φυσική σωματιδίων: υπάρχει το μποζόνιο Higgs;

Μιλώντας σε ένα συνέδριο στο Παρίσι οι ερευνητές ανέφεραν ότι έχουν στενέψει πολύ τα όρια της μάζας που μπορεί να έχει το φευγαλέο σωματίδιο Higgs. Έτσι, ξεκαθάρισαν ότι οι μέχρι τώρα έρευνες των ομάδων ATLAS και CMS του Μεγάλου Επιταχυντή έχουν αποκλείσει το σωματίδιο-φαντομάς να έχει μάζα μεγαλύτερη των 141 GeV ή μικρότερη των 114 GeV.

Έτσι, έχει πια απομείνει ένα εύρος 114-141 GeV, στο οποίο έχουν πλέον επικεντρωθεί οι έρευνες. Αν ούτε σε αυτό το εύρος μάζας βρεθεί το σωματίδιο, τότε αρχίζουν τα δύσκολα για το ”Καθιερωμένο Μοντέλο” της σωματιδιακής φυσικής.

Τα τελευταία αποτελέσματα περιλαμβάνουν ορισμένες ενδείξεις ότι το σωματίδιο θα μπορούσε να παραμονεύει στο ελαφρύτερο όριο του φάσματος των μαζών, όμως κρίνεται απαραίτητη η συνέχιση των εργασιών κατά τους επόμενους μήνες, για να επιβεβαιώσουν ή να αποκλείσουν αυτά τα αδύναμα σήματα.

Ο επιταχυντής LHC ως γνωστόν βάζει τα πρωτόνια να συγκρούονται  με μια ταχύτητα κοντά σε αυτήν του φωτός για να αναδημιουργήσουν στο μικρόκοσμο τις συνθήκες που υπήρχαν ένα μικρό κλάσμα του δευτερολέπτου μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.

Αυτές οι μικροσκοπικές πύρινες βολίδες είναι συμπυκνωμένη ενέργεια σε πολύ γνωστά μας υποατομικά σωματίδια, αλλά οι επιστήμονες ελπίζουν ότι ανάμεσά τους θα δουν κι άλλα πιο εξωτικά σωματίδια, όπως το μποζόνιο Higgs.

Το μποζόνιο συνοδεύει μια θεωρία που ξεπρόβαλλε το 1964 από έξι φυσικούς, συμπεριλαμβανομένου και του Peter Higgs στο Πανεπιστήμιο του Εδιμβούργου. Η θεωρία αυτή περιγράφει ένα αόρατο πεδίο που διαποτίζει όλον τον χώρο και προσδίδει μάζα στα θεμελιώδη σωματίδια.

Χωρίς το πεδίο αυτό, ή κάτι που να κάνει την ίδια δουλειά, τα στοιχειώδη σωματίδια δεν θα είχαν μάζα και θα κινούνταν πάντα με την ταχύτητα του φωτός.

Μιλώντας σε μια συνάντηση Φυσικής στο Παρίσι, ομάδες που εργάζονται σε δύο ανιχνευτές του LHC, τον ATLAS και τον CMS, ανέφεραν ότι είχαν ελέγχξει τα αποτελέσματα που είχαν συγκεντρώσει μέχρι τον Αύγουστο του τρέχοντος έτους.

Τα δύο πειράματα αποκλείουν την απλή έκδοση του μποζονίου Higgs μέσα σε ένα εύρος από τα 141GeV έως τα 476 GeV. Ένα GeV είναι περίπου ισοδύναμο με τη μάζα του πρωτονίου.

Το τεράστιο και πολύπλοκο έργο που συνδυάζει τα δεδομένα που συλλέγονται από τους δύο ανιχνευτές, είναι ένα κατόρθωμα που από μόνο του προετοιμάζει το έδαφος για τους φυσικούς ώστε να συνδυάσουν τα αποτελέσματα ολόκληρου του έτους, κατά τη διάρκεια των επόμενων μηνών.

“Μόλις θα έχουμε αναλύσει τα στατιστικά στοιχεία του 2011, ο συνδυασμός των δύο πειραμάτων μπορεί να επαναληφθεί", δήλωσε ο Guido Tonelli, εκπρόσωπος για την πειραματική συνεργασία CMS.

Ένας πρόγονος του LHC, μια μηχανή που είχε το όνομα Επιταχυντής Ηλεκτρονίων Ποζιτρονίων, είχε αποκλείσει την ύπαρξη του μποζονίου Higgs μέχρι τη μάζα των 114 GeV, αλλά είδαν κάποιους υπαινιγμούς του σωματιδίου, προτού αυτός κλείσει το 2000 για να προετοιμαστεί η κατασκευή του LHC.

Υπάρχει δηλαδή ελπίδα η μάζα του να βρίσκεται μεταξύ των 114 GeV έως 141 GeV. Ο Tonelli είπε ότι και οι δύο ανιχνευτές CMS και Altas έχουν μικρά σήματα στην περιοχή αυτή, αλλά κανένα πειστικό σήμα ακόμα. Τα σήματα που αναφέρονται ως "υπερβολικά γεγονότα", θα μπορούσαν να προκληθούν από το μποζόνιο Higgs καθώς αυτό θα διασπάται σε άλλα, πιο οικεία σωματίδια.

«Υπάρχει μια ευρεία περιοχή κάτω από τα 140 GeV και σε αυτή την περιοχή υπάρχουν τρεις υποπεριοχές στις οποίες τα υπερβολικά σήματα είναι λίγο πιο έντονα» είπε ο Tonelli.

"Μέχρι αυτά να είναι αρκετά ισχυρά ώστε να καταλήξουμε σε ένα συμπέρασμα, πρέπει να περιμένουμε. Το γεγονός ότι εξακολουθούμε να βλέπουμε αυτήν την υπερβολή, ακόμη και στα νέα δεδομένα, υπαινίσσεται ότι κάτι συμβαίνει εκεί ", πρόσθεσε.

Τον Σεπτέμβριο του 2011, οι διευθυντές του CERN ανέθεσαν τη σύνταξη έκθεσης από την επιστημονική επιτροπή, για την πολιτική που θα ακολουθηθεί αν αποτύχουν να βρουν το μποζόνιο Higgs μεταξύ 114 GeV και 600 GeV και πώς να ανακοινώσουν ένα τέτοιο ενδεχόμενο στο κοινό. Η έκθεση αναφέρει ότι «η εύρεση του μποζονίου Higgs, ακριβώς όπως προνοείται στο Καθιερωμένο Μοντέλο, θα ήταν ένας θρίαμβος. Ο αποκλεισμός του θα ήταν μια επανάσταση, απαιτώντας ξαναγραφτούν τα βιβλία."

Αρκετοί επιστήμονες πιστεύουν ότι έως στα μέσα Δεκεμβρίου θα έχει ουσιαστικά διαφανεί (είτε υπάρξουν οι σχετικές επίσημες επιστημονικές δημοσιεύσεις, είτε όχι) κατά πόσο το μποζόνιο υπάρχει τελικά. Στην περίπτωση που δεν υπάρχει, θα πρέπει επειγόντως να αναζητηθεί ένας άλλος μηχανισμός που να εξηγεί με διαφορετικό τρόπο πώς η ύλη απέκτησε μάζα στις απαρχές δημιουργίας του σύμπαντος, πριν από περίπου 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Το διοικητικό συμβούλιο του CERN, που αποτελείται από εκπροσώπους 21 κρατών, θα συνεδριάσει στις 12 έως 16 Δεκεμβρίου και τότε είναι πιθανό να υπάρξουν οι πρώτες εκτιμήσεις για την ύπαρξη ή όχι του ”σωματιδίου του Θεού”, με πιθανότητας ακρίβειας 90-95%, αν και η οριστική απάντηση αναμένεται να δοθεί εντός του 2012.

Ακόμα πάντως και ο γενικός διευθυντής του CERN, ο γερμανός φυσικός Rolf Hayer, έχει ήδη δηλώσει ότι το μποζόνιο μπορεί να μην υπάρχει.

Πηγή: The Guardian