Znajdź zawartość

Zespoły naukowe z Fermilab, korzystające z akceleratora Tevatron, spierają się, czy ostatnio dokonano odkrycia sygnałów wskazujących na pojawienie się nowej cząsteczki, której właściwości wykraczają poza standardowe modele fizyczne. W kwietniu grupa badaczy korzystająca z aparatury Collider Detector w Fermilab (CDF) poinformowała o zauważeniu bozonu W oraz strumieni licznych cząstek, których istnienia nie przewidują standardowe modele. Miesiąc później przeprowadzili eksperymenty, które dostarczyły informacji popierających ich wcześniejsze twierdzenia. Fizycy teoretyczni zdążyli opublikować w arXiv kilkanaście artykułów, próbujących objaśnić to, co znaleziono. Tymczasem w ubiegły piątek, 10 czerwca, inna grupa naukowców, używająca w swojej pracy narzędzia DZero ogłosiła, że uzyskane przez nią dane nie potwierdzają twierdzeń ich kolegów. Wyniki nie są dobre dla grupy CDF. Nie potwierdzamy istnienia sygnału. Niczego tam nie widzimy - napisali w oświadczeniu uczeni. To niezwykła sytuacja. Grupy DZero i CDF bardzo rzadko uzyskują inne wyniki. W ciągu ostatnich 10 lat obie grupy opublikowały około 500 dokumentów i tylko dwa lub trzy razy się ze sobą nie zgadzały. Dmitri Denisov, rzecznik DZero mówi, że jego grupa jest pewna swoich wyników, a to oznacza, że coś jet nie tak z rezultatami uzyskanymi przez CDF. Z kolei Rob Roser, rzecznik CDF twierdzi, że także są pewni swoich rezultatów. Jego zdaniem jedynym wyjściem z tej sytuacji jest spotkanie obu grup i wspólna analiza uzyskanych wyników. To trudne zadanie i zajmie chwilę, zanim znajdziemy rozwiązanie - dodaje Roser. Grupa CDF po zderzeniu protonów z antyprotonami zauważyła bozon W oraz dwa strumienie innych cząstek. W ich spektrum energetycznym pojawił się mocniejszy sygnał, wskazujący na istnienie cząstek, kŧórych nie przewidują obecnie używane modele. Znaczenie statystyczne uzyskanego sygnału wynosi 4,1 sigma, czyli nieco mniej od 5 sigma, co pozwoliłoby na bezsprzeczne potwierdzenie odkrycia. Tymczasem DZero w tym samym spektrum energetycznym nie zauważyła żadnego sygnału, co odpowiada -4,3 sigma. Swoje dane sprawdzali też naukowcy pracujący z LHC, którzy również nie zauważyli niczego szczególnego we wspomnianym paśmie. Uczeni dodają jednak, że LHC zebrał dotychczas zbyt mało danych, by definitywnie rozstrzygać spór. Fizycy teoretyczni z niecierpliwością czekają na zakończenie sporu. Pran Nath z Northeastern University, który zaproponował nowy model obejmujący odkrycie CDF mówi, że będzie rozczarowany, jeśli okaże się, że nie znaleziono nowych cząstek. Z kolei Scott Thomas z Rutgers University stwierdził, że będzie dokładnie analizował wyniki uzyskane przez DZero. Już przeanalizował dane opublikowane przez CDF i nie znalazł w nich błędu. To bardzo trudny pomiar, ale wydaje się, że zrobili wszystko tak, jak należy - mówi.

Głównym celem Wielkiego Zderzacza Hadronów jest znalezienie bozonu Higgsa, czyli Boskiej Cząstki. Jednak najnowsze badania amerykańskich fizyków wskazują, że może istnieć kilka, dokładnie pięć, wersji poszukiwanego bozonu. Jeśli Amerykanie mają rację, to konieczna będzie zmiana obowiązującego obecnie Modelu Standardowego. Koncepcję istnienia wielu odmian bozonu zasugerowały wyniki eksperymentu DZero, przeprowadzonego w akceleratorze Tevatron w Fermilab. W sędziwym już Tevatronie zderzane są protony i antyprotony. W wyniku kolizji powstaje minimalnie więcej par cząstek materii od antymaterii. Ostatnie eksperymenty wykazały jednak, że w Tevatronie powstało o 1% więcej par mionów niż antymionów. Tego typu różnice znane są od dawna jako naruszenie symetrii CP. Nigdy jednak nie zaobserwowano tak dużych różnic jak w DZero. To wskazuje na istnienie czegoś więcej niż po prostu asymetrię materii i antymaterii. Takich różnic nie tłumaczy Model Standardowy. Bogdan Dobrescu, Adam Martin i Patrick J. Fox z Fermilab uważają, że tak duża asymetria może wskazywać na istnienie wielu odmian bozonu Higgsa. Ich zdaniem eksperyment sugeruje istnienie pięciu rodzajów bozonu o podobnych masach, ale różnym ładunku elektrycznym. Trzy z nich mogą być obojętne, jeden dodatni, a jeden ujemny. Teoria o istnieniu tylu bozonów istnieje już od pewnego czasu, a teraz zyskała pewne podstawy eksperymentalne. W modelu z dodatkowym dubletem Higgsa jest miejsce na wyniki, jakie uzyskaliśmy podczas eksperymentu DZero. Problemem jest natomiast uzyskanie takich wyników, bez zniszczenia tego, co zmierzono wcześniej - mówi doktor Martin. Przyznaje jednocześnie, że możliwe jest wytłumaczenie uzyskanych wyników w Modelu Standardowym. Jednak Model ten jest przez coraz większe rzesze specjalistów uznawany za niewystarczający. Teoria o dodatkowym dublecie bozonów Higgsa częściowo wpasowuje się w Model i nie wymaga wprowadzania w nim rewolucyjnych zmian.