Παρασκευή, 29 Ιουλίου 2011

Βρέθηκε το μποζόνιο Χιγκς;

Τα δύο κορυφαία ερευνητικά ιδρύματα Φυσικής στον κόσμο υποστηρίζουν ότι (ίσως) εντόπισαν το "σωματίδιο του Θεού"

Το μυστηριώδες μποζόνιο Χιγκς βρίσκεται τα τελευταία 24ωρα στο επίκεντρο του ενδιαφέροντος στην επιστημονική κοινότητα αφού σε μεγάλο συνέδριο που γίνεται στη Γκρενόμπλ της Γαλλίας τα στελέχη του CERN αλλά και του Fermilab ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν τα ίχνη του. Η ανακάλυψη του σωματίδιου που θεωρείται ως το Ιερό Δισκοπότηρο της Φυσικής θα λύσει τον γρίφο για την ύπαρξη της μάζας στην ύλη.


To Μποζόνιο Χιγκς

Το σωματίδιο πήρε το όνομά του από τον Βρετανό επιστήμονα Πίτερ Χιγκς που ήταν ο πρώτος που μίλησε για αυτό πριν από 45 χρόνια. Aποτελεί τον ακρογωνιαίο λίθο της σωματιδιακής Φυσικής αφού καλύψει το κενό στις θεωρίες για την ύπαρξη της μάζας στην ύλη.

Το μποζόνιο Χιγκς είναι το μόνο από τα σωματίδια του Καθιερωμένου Μοντέλου που εξακολουθεί να διαφεύγει από τα όργανα παρατήρησης των ερευνητών. Αυτό συμβαίνει γιατί, σύμφωνα με τη θεωρία, εμφανίζεται μόνο σε εξαιρετικά υψηλές ενέργειες σαν αυτές που παρήχθησαν αμέσως μετά τη Μεγάλη Έκρηξη.




Αν τελικά οι ενδείξεις που ανακοινώθηκαν τα τελευταία 24ωρα δεν μετουσιωθούν σε αποδείξεις οι ερευνητές θα συνεχίσουν την αναζήτηση του μποζονίου Χιγκς για αρκετούς μήνες. «Αν το μποζόνιο Χιγκς υπάρχει, το αργότερο μέχρι το τέλος του 2012 θα το έχουμε εντοπίσει. Αλλά αν τελικά δεν εντοπιστεί το συγκεκριμένο σωματίδιο αυτό δεν θα είναι μια αποτυχία, το αντίθετο θα έλεγα. Αν δεν εντοπιστεί μέχρι τότε αυτό σημαίνει ότι δεν υπάρχει και έτσι θα πρέπει να αναζητήσουμε κάτι άλλο που να εξηγεί την ύπαρξη της μάζας στην ύλη» έχει αναφέρει σε πρόσφατη δήλωση του ο Ρολφ-Ντίτερ Χόιερ, γενικός διευθυντής του CERN.

Από το ΒΗΜΑ

Narrowing in on the Higgs Boson at EPS

The following guest post is from Kostas Nikolopoulos, a postdoctoral researcher at Brookhaven National Laboratory. Nikolopoulos, who is analyzing data from the Large Hadron Collider at CERN, received his Ph.D. in experimental high-energy physics from the University of Athens in 2010.
Kostas Nikolopoulos
Last Wednesday, I travelled three hours by train from Geneva, Switzerland to Grenoble, France to spend a week at the International Europhysics Conference on High Energy Physics. Here, I’m presenting some of the latest findings in the search for the Higgs boson at the Large Hadron Collider’s ATLAS detector, and joining the overarching conversation about the elusive particle.
This is one of the major high-energy physics conferences this summer, and a much-anticipated one, given the excellent performance of the LHC over the last several months, which resulted in a rich yield of data.
Although a wide range of physics is being covered during the conference, one of the main topics is the hunt for the Higgs boson.
But let’s take a step back for a minute: the Higgs boson is a still-hypothetical particle postulated in the mid-1960s to complete what is considered the Standard Model (SM) of particle interactions. Its role within the SM is to provide other particles with mass. Specifically, the mass of elementary particles is the result of their interaction with the Higgs boson. The Higgs’ properties are defined in the SM, apart from its mass, which is a free parameter of the theory.
The SM is an impressively successful theory; it has been tested to unprecedented precision and, despite a few tension points between theory expectation and observation in data, it is still holding strong. (It is worth mentioning that one of the most stringent tests of the SM was performed using the g-2 experiment at BNL).

Despite the success of the SM, the Higgs boson has remained elusive for the last several decades. Clearly, this is rather annoying since the big picture of particle physics remains incomplete. Incidentally, demonstrating that the Higgs boson doesn’t exist would have equally fundamental implications to our understanding of elementary particles.
The search for the Higgs boson was one of the main motivations for building the LHC and its two general-purpose experiments, ATLAS and CMS. Brookhaven physicists and engineers have made key contributions in design and construction of the ATLAS detector, and now we gather the fruits of these efforts by analyzing the recorded data. In this experiment, the Higgs boson is sought after by examining its possible decay products. This is because the Higgs boson is very short-lived and decays almost instantly.
The most prominent Higgs boson decay channels are its decays to two Z bosons (H->ZZ) and its decay to a pair of oppositely charged W bosons (H->W+W-). A group of BNL physicists is contributing to these searches.
Having set the landscape, let’s return to the conference. Last Friday, the ATLAS and CMS collaborations started presenting their results, decay channel by decay channel. This was a rather interesting procedure, since we’re trying to understand and compare each other’s results and the implications for the SM Higgs boson.
If it does exist, the Higgs boson is thought to have a mass in a certain range, about 100 to 600 times the mass of a proton. In my talk, I showed that ATLAS has excluded some of these masses – meaning that the Higgs boson is most likely not there – while constraining the rate of Higgs production in other possible masses. I could feel the excitement as questions and clarification were requested.
The combined upper limit on the Standard Model Higgs boson production cross section divided by the Standard Model expectation as a function of the Higgs boson mass is indicated by the solid line. This is a 95% confidence level (CL) limit using the CLs method in the entire mass range. The dashed line shows the median expected limit in the absence of a signal and the green and yellow bands reflect the corresponding 68% and 95% expected regions.
This coming Wednesday, the plenary talk on the Higgs searches will summarize the current status, taking into account everything that was presented at the conference. From the ATLAS side, this could be summarized with the figure on the left. The horizontal axis gives the possible Higgs boson masses, while the vertical axis is the production rate of Higgs boson in multiplies of the SM prediction. The continuous black line is the production rate upper limit at 95% confidence level based on the data; given our data, we are 95% certain that the Higgs boson production rate at this mass does not exceed the value given by the curve. When the upper limit is less than one, the production of a Higgs boson with the SM predicted rate is excluded; at 95% confidence level the Higgs boson is not there! The dashed line shows the expected sensitivity of the experiment: assuming that the Higgs boson does not exist, it estimates how stringent upper limits we could set. Finally, the green and yellow bands show the fluctuations of the expected limits if we were to repeat the experiment several times. If there was no SM Higgs boson, approximately 68% of our experiments would be within the green band and 95% would be within the yellow band. Overall, ATLAS is excluding the SM Higgs production for masses between 155 and 190 GeV (approximately 165 to 203 times the proton mass) and between 295 and 450 GeV (approximately 314 to 480 times the proton mass).
So, the Higgs boson hunting is well under way! On one hand, we have managed to exclude some possible values of its mass and constrain its production rate in other regions. On the other hand, there are certain mass regions where we observe higher event yields than expected, assuming that there is no SM Higgs boson. It will take more time and data to see how this picture will evolve. However, given the exceptional performance of the LHC – the collision rate is increasing day by day – and our better understanding of our detectors with time, we’ll be able to say more in the near future.



8 σχόλια:

  1. να μας κρατάς ενήμερους.

    τι σπουδαίο πράμα η επιστήμη!

    εννε καταπληκτικό ότι καμνουν μιαν έρευνα τζαι ξέρουν τόσο στωικά πως μπορεί να τους πάρει 50 χρόνια;

    έτσι πρέπει να εν ούλλα τα πράματα. σαν τες ερευνες. να βάλλεις δυσεπίλητα προβλήματα τζαι να δουλέφκεις με υπομονή. τότε μπορεί να μαθαίνεις τζαι την αξία της προσφοράς καλύττερα.

    το σωματίδιο του θεού,α;

    οι παπάδες ήνταμπου εν να που αραγε;

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  2. Η επιστήμη πάει μπροστά επειδή πάνω στα δύσκολα προβλήματα δουλεύουν πολλά δυνατά κεφάλια σε συνεργασία και βάζοντας ο καθένας το λιθαράκι του, σε αντίθεση με τους πολιτικούς που θεωρούν ότι ξέρουν τα πάντα και έχουν όλες τις λύσεις.

    Για τους παπάδες θα είναι η απόδειξη που έψαχναν. Αφού υπάρχει το σωματίδιο του θεού άρα υπάρχει και ολόκληρος!

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  3. ναι συμφωνώ στο πρώτο. είχα την προθεση να γράψω και μιαν ανάρτηση, σχετικά με την υποτίμηση της νόησης και την εντύπωση πως εμείς ξέρουμεν τα πάντα και θα διδάξουμεν και τους άλλους.

    πολλές εξουσιαστικές συμπεριφορές κρύβονται πίσω από αυτή την υποτιθέμενη διάθεση για συνεργασία.

    αλλά όλες οι εξουσιαστικές συμπεριφορές κάποια στιγμή ξεσκεπάζονται. και φανερώνουν τις πραγματικές τους διαστάσεις όπως: εισαι αρνί, είσαι ανίκανος κ.λ.π

    ελάχιστοι είναι όσοι έμπρακτα αποδεικνύουν την ελευθερία τους.

    το δευτερο ομολογώ πως δεν το κατάλαβα.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  4. Αυτό το σχόλιο αφαιρέθηκε από τον συντάκτη.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  5. φίλε ζάκο η θεωρία της μεγάλης έκρηξης βασικά βάζει από την πίσω πόρτα την θεολογία και την θεωρία περί της ύπαρξης μιας δύναμης με νοηση η οποία προφανώς προυπήρχε της μεγάλης έκρηξης και εν σοφία εποίησεν τα πάντα δηλαδή ένωσε τα σκόρπια σωματίδια μαζί και άρχισε η πορεία για την γένεση της ζωής κλπ κλπ

    πάντως ο στηβεν χοκινς διαφωνεί με την ύπαρξη αυτού του σωματιδίου και αυτής της θεωρίας που είναι κάτι το απίστευτο αφού έχεις δύο κορυφαίους φυσικούς επιστήμονες που βασίζονται σε επιστημονικά δεδομένα να διαφωνούν σε ένα τέτοιο ζήτημα

    βασικά αυτό μας δείχνει για πόσα λίγα ή ίσως και τίποτα μπορούμε να είμαστε σίγουροι και δογματικοί

    πάντως στο discovery είδα πάρα πολλές θεωρίες για την προέλευση του σύμπαντος που πολλοί μιλάνε για παράλληλα σύμπαντα για κύκλους που κάνουν τα σύμπαντα κλπ

    βασικά η μεγαλύτερη κουβέντα που είπεν ποττέ άνθρωπος είναι το

    εν οίδα ότι ουδέν οίδα

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  6. Το δεύτερο ήταν χιούμορ!
    Αφού υπάρχει το σωματίδιο του θεού ,υπάρχει και ο θεός.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  7. Φίλε osr θεωρίες υπάρχουν πολλές.
    Αυτοί που ψάχνουν το σωματίδιο δεν είναι σίγουροι ότι υπάρχει.
    Ίσως σε λίγα χρόνια να μιλούν για άλλες θεωρίες που ακόμα δεν σκέφτηκαν .
    Αυτή είναι η διαφορά του σκάφτομαι και ψάχνω από το πιστεύω.

    ΑπάντησηΔιαγραφή
  8. έτσι ακριβώς φίλε!!

    χρησιμοποιώντας την λογική μας για να φτάνουμε σε συμπεράσματα και να ενώνουμε τα παζλ της δημιουργίας!!

    πολλά ποιητικόν α!

    ΑπάντησηΔιαγραφή