Európában a nagy hadron ütközésnél (LHC) gyorsabb, annál jobb. Más kutatók azonban hirdetik nem olyan gyorsan. Lehet, hogy az LHC nem fedezte fel a Higgs Bosont, azt a boszont, amely mindent megtestesít, az isten részecske ahogy egyesek hívták. Míg a Higgs Boson felfedezése 2012-ben annak a csúcspontjának a eredménye, hogy 2013. decemberében Nobel-díjat Peter Higgsnek és François Englertnek ítélték oda, a kutatók egy csoportja felvette ezeket a Higgs Bosonnal kapcsolatos kételyeit a Physical Review D. folyóiratban.
A diskurzus hasonló ahhoz, ami az elmúlt évben kibontakozott a fény felismerésével az idő elejétől kezdve, amely a Világegyetem inflációs korszakát jelentette. Az Univerzum mélységébe és a szubatomi részecskék belső mélységébe kutatók a detektálhatóság szélén, közvetlenül a zajszint felett és más forrásokból származó jelek közelében lévő jeleket keresnek. A BICEP2 távcső megfigyeléseihez (korábbi amerikai cikkek) viszonylag sok a visszaadása a rajz táblához, de a Higgs Boson (korábbi amerikai cikkek) kételyei határozottan kihívást jelentenek, ám szilárd bizonyítékokra van szükségük. Az emberi ügyekben, ha a LHC nem fedezte fel Higgs Bosont, akkor mit csinál egy odaítélt Nobel-díj?
A Higgs Boson előtt álló jelenlegi kihívás nem új, és nem csupán az érzékelők kimutathatóságának és élességének problémája, mint a BICEP2 adatok esetében. A Planck űrteleszkóp feltárta, hogy a Tejút-galaxisunk porából sugárzott fény és a mágneses mező kombinálva magyarázhatja a BICEP2 által észlelt jelet, amelyet a kutatók az inflációs periódus elsődleges aláírásaként hirdenek meg. A Higgs Boson-részecske valójában egy Peter Higgs és mások által az 1960-as évek elején javasolt elmélet előrejelzése. Ez egy előrejelzett részecske a mérőelméletből, amelyet Higgs, Englert és mások fejlesztettek ki, a standard modell középpontjában.
Ez a legutóbbi cikk Dániából, Belgiumból és az Egyesült Királyságból származó kutatókból származik, Dr. Mads Toudal Frandsen vezetésével. „Technicolor Higgs-bozon az LHC-adatok fényében” című tanulmányuk azt tárgyalja, hogy miként jósolják támogatott elméletük Technicolor kering az LHC-n kimutatható energiák körén keresztül, és ez különösen az Higgs Bosonnak nyilvánított adatpont bizonytalansági szintjén belül van. A Technicolor Theory (TC) változatai léteznek, és a kutatási cikk részletesen összehasonlítja a Standard Model Higgs és a TC Higgs (a Higgs-bozon verziójának) mögötti teoretikus elméletet. Megállapításuk szerint a TC Higg-t a Technicolor Theory jósolja, amely összhangban van a várt fizikai tulajdonságokkal, kis tömegű és energiaszintje - 125 GeV - megkülönböztethetetlen a rezonanciától, amelyet manapság a Higgs standard modellnek tekintnek. Az övék egy összetett részecske, és nem ad tömeget mindenre.
Szóval azt mondod - tartsd fenn! Mi a Technicolor a részecskefizika zsargonában? Erre válaszolni szeretne beszélni egy New York-i South Bronx vízvezeték-szerelővel - Dr. Leonard Susskind. Noha nem már vízvezeték-szerelő, a Susskind először a Technicolort javasolta, hogy írja le a szimmetria megtörését a szokásos modell részét képező szelvényelméletekben. A Susskind és más, az 1970-es évek fizikusai nem találták kielégítőnek, hogy sok tetszőleges paraméterre van szükség a standard modellben alkalmazott Gauge-elmélet teljesítéséhez (amely magában foglalja a Higgs-skalat és a Higgs-mezőt). A paraméterek következésképpen meghatározták az elemi részecskék tömegét és az egyéb tulajdonságokat. Ezeket a paramétereket kiosztották és nem számították ki, és ez nem volt elfogadható a Susskind, a 't Hooft, a Veltmann és mások számára. A megoldás magában foglalta a Technicolor koncepcióját, amely „természetes” eszközt adott a szimmetria bontásának leírására a szokásos modellt alkotó mérőelméletekben.
A részecskefizikában a Technicolor egy egyszerű dologgal hasonlít a korai színes filmiparban uralkodó Technicolorhoz - a kompozit kifejezés a szín vagy részecskék létrehozásában.
Ha a Technicolor körülvevő elmélet helyes, akkor sok műszaki-kvarc és műszaki-Higgs-részecskének kell lennie, amelyeket az LHC-vel vagy egy erősebb új generációs gyorsítóval lehet megtalálni; valódi részecske-állatkert, csak a Higgs Boson mellett. Az elmélet azt is jelenti, hogy ezek az „elemi” részecskék kompozitok kisebb részecskékből áll, és hogy egy másik természeterőre lenne szükségük, hogy megköthessék őket. És Belyaev, Brown, Froadi és Frandsen új cikke szerint egy specifikus műszaki kvarc részecske rezonanciája (detektálási pontja) van, amely a Higgs Boson mérési bizonytalanságán belül van. Más szavakkal, a Higgs Boson lehet, hogy nem az „isten részecske”, hanem egy Technicolor Quark részecske, amely kisebb, alapvető részecskékből és egy másik, őket kötő erőből áll.
A Belyaev, Brown, Froadi és Frandsen által készített írás egyértelműen emlékezteti arra, hogy a standard modell zavart, és hogy még a Higgs Boson felfedezése sem 100% -ban biztos. Az elmúlt évben érzékenyebb érzékelőket építettek be a CERN LHC-jébe, ami segít megcáfolni ezt a kihívást a Higgsi elméletnél - a Higgs Scalar and Field, a Higgs Boson, vagy felfedheti a Technicolor részecskék aláírásait. A jobb detektorok megoldhatják a különbséget a Technicolor kvarc és a Higgs Boson energiaszintje között. Az LHC kutatói gyorsan kijelentették, hogy munkájuk tovább halad a Higgs Boson felfedezésén. Ezenkívül munkájuk valójában megcáfolhatja azt is, hogy megtalálták a Higgs Bosont.
A Alekszandr Belyaev társ-nyomozóval kapcsolatba lépve felmerült a kérdés - a CERN-gyorsító nemrégiben történt frissítései biztosítják-e azt a pontosságot, amely a technie-Quark megkülönböztetéséhez a Higg-részecskéből áll?
"Természetesen nincs garancia" - válaszolta Dr. Belyaev a Space Magazine-ra. "De az LHC frissítése minden bizonnyal sokkal jobb lehetőséget kínál a Technicolor elméletéhez kapcsolódó egyéb részecskék felfedezésére, mint például a nehéz technikai-mesonok vagy a techni-baryonok."
A kétségek megoldása és a megfelelő kiegészítések kiválasztása a standard modellhez jobb detektoroktól, több megfigyeléstől és nagyobb energiájú ütközésektől függ. Jelenleg az LHC alacsony, hogy az ütközési energiákat 8 TeV-ról 13 TeV-ra növelje. Az LHC megfigyelései között a szuper-szimmetria nem járt jól, és a megfigyelések, beleértve a Higgs Boson felfedezését, támogatták a standard modellt. A részecskefizika standard modelljének gyengesége az, hogy nem magyarázza a természet gravitációs erejét, míg a szuper-szimmetria képes. A Technicolor elmélete erőteljes támogatókat tart fenn, amint azt a legfrissebb cikk is mutatja, és némi kételyt hagy az, hogy a Higgs Bosont valóban felfedezték. Végül szükség lehet egy újabb erősebb új generációs részecskegyorsítóra.
Higgs és Englert számára a felfedezés megfordítása egyáltalán nem egy életmű romlása vagy Nobel-díj elbocsátása. A fizikusok elméleti munkáját régóta elismerték a korábbi díjak. A standard modell, mint legalábbis az elmélet részleges megoldása, olyan, mint egy szúrófűrész. Darabonként, hogyan fejlesztették, de nem anélkül, hogy hibákat. Ezenkívül a standard modellhez hozzáadott darabok olyanok lehetnek, mint egy kártyák háza, és megkövetelik egy nagyobb megoldás cseréjét teljesen másnal. Ez lehet a Higgs és a Technicolor esetében.
Időnként, ahogy a gyermekek kissé meghatározzák, a fizikusok megoldást vezetnek a kibontakozó puzzle-be, amely megfelelőnek tűnik, de végül vissza kell húzni. A jelen diskurzus még nem indokolja visszavonulást. Az elegancia és az egyszerűség az elméleti megoldások végső tulajdonságai. A részecskefizikusok ezt a kifejezést is használják Természetesség amikor leírják az aggodalmakat a mérőelméleti paraméterekkel. A Peter Higgs és François Englert által létrehozott puzzle megoldásai - darabjai - vezettek és ösztönözték a további munkát, amely egy hangosabb szabványmodellt fog elérni, de csak kevesen állítják, hogy ez mindennek az elmélete lesz.
Irodalom:
Előzetes nyomtatásTechnicolor Higgs-bozon az LHC-adatok fényében
