Eiropā ar lielu hadronu sadursmi (LHC) ātrāks ir labāks. Tomēr citi pētnieki sludina ne tik ātri. LHC, iespējams, nav atklājis Higsa Bosonu, bozonu, kas visam piešķir masu, dieva daļiņa kā daži to ir nosaukuši. Kamēr Higsa Bosona atklājums 2012. gadā sasniedza kulmināciju ar Nobela prēmijas piešķiršanu 2013. gada decembrī Pēterim Higsam un Fransuā Englertam, pētnieku grupa ir izteikusi šīs šaubas par Higsa Bosonu savā dokumentā, kas publicēts žurnālā Physical Review D.
Diskurss ir līdzīgs tam, kas notika pagājušajā gadā ar gaismas noteikšanu no laika sākuma, kas apzīmēja Visuma inflācijas laikmetu. Pētnieki, izpētot Visuma dziļumu un subatomisko daļiņu iekšējos dziļumus, meklē signālus detektējamības malā, tieši virs trokšņa līmeņa un citu signālu tuvumā. Attiecībā uz BICEP2 teleskopa novērojumiem (iepriekšējie ASV raksti) tā diezgan lielā mērā nonāk pie zīmēšanas tāfeles, bet Higsa Bosona (iepriekšējie ASV raksti) šaubas noteikti ir izaicinošas, taču tām nepieciešami stingrāki pierādījumi. Cilvēku lietās, ja LHC neatklāja Higsa Bosonu, ko darīt ar piešķirto Nobela prēmiju?
Pašreizējais Higsa Bosona izaicinājums nav jauns un nav tikai sensoru nosakāmības un asuma problēma, kā tas ir BICEP2 datu gadījumā. Planka kosmiskais teleskops atklāja, ka gaisma, kas izstarota no putekļiem apvienojumā ar magnētisko lauku mūsu Piena Ceļa galaktikā, varētu izskaidrot signālu, ko atklāja BICEP2, ko pētnieki pasludināja par primāro inflācijas perioda parakstu. Higsa Bosona daļiņa patiesībā ir Pītera Higsa un vairāku citu ierosinātās teorijas sākums 1960. gadu sākumā. Tā ir paredzama daļiņa no gabarītu teorijas, kuru izstrādājuši Higss, Englerts un citi un kas ir standarta modeļa pamatā.
Šis nesenais raksts ir no Dānijas, Beļģijas un Apvienotās Karalistes pētnieku grupas, kuru vada Dr. Mads Toudal Frandsen. Viņu pētījumā ar nosaukumu “Technicolor Higgs bozons, ņemot vērā LHC datus” apskatīts, kā prognozē viņu atbalstītā teorija Technicolor kontrolē ar enerģiju diapazonu, kas ir nosakāms LHC, un tas jo īpaši atrodas datu punkta, kas pasludināts par Higsa Bosonu, nenoteiktības līmenī. Pastāv Technicolor Theory (TC) varianti, un pētnieciskajā darbā ir detalizēti salīdzināta lauka teorija aiz Standarta modeļa Higsa un TC Higga (viņu versija par Higsa bozonu). Viņu secinājums ir tāds, ka TC Higgs tiek prognozēts pēc Technicolor teorijas, kas atbilst paredzamajām fizikālajām īpašībām, ir maza masa un enerģijas līmenis - 125 GeV - neatšķiras no rezonanses, kuru mūsdienās uzskata par standarta modeli Higgu. Viņiem ir salikta daļiņa, un tas visam nedod masu.
Tātad jūs sakāt - turieties! Kas ir Technicolor daļiņu fizikas žargonā? Lai atbildētu uz šo jautājumu, jūs vēlaties aprunāties ar santehniķi no Dienvidbronksas, Ņujorkā, ar Dr. Leonardu Susskindu. Lai arī tas vairs nav santehniķis, Susskind vispirms ierosināja Technicolor aprakstīt simetrijas pārtraukšanu gabarītu teorijās, kas ir daļa no standarta modeļa. Susskinds un citi 1970. gadu fiziķi uzskatīja par neapmierinošu, ka bija nepieciešami daudzi patvaļīgi parametri, lai pabeigtu standarta modelī izmantoto Gauge teoriju (iesaistot Higsa skalāru un Higsa lauku). Parametri attiecīgi noteica elementāro daļiņu masu un citas īpašības. Šie parametri tika piešķirti un netika aprēķināti, un tas nebija pieņemams Susskind, 't Hooft, Veltmann un citiem. Risinājums ietvēra Technicolor jēdzienu, kas nodrošināja “dabisku” līdzekli, lai aprakstītu simetrijas sadalījumu mērierīču teorijās, kas veido standarta modeli.
Technicolor daļiņu fizikā ir viena vienkārša lieta, kas kopīga ar Technicolor, kas dominēja agrīno krāsu filmu nozarē, - termins kompozīts krāsu vai daļiņu radīšanā.
Ja teorija, kas attiecas uz Technicolor, ir pareiza, tad ir jābūt daudzām tehniskām-kvarka un tehniski-Higsa daļiņām, kuras jāatrod ar LHC vai jaudīgāku nākamās paaudzes paātrinātāju; īsts daļiņu zoodārzs, ne tikai Higsa bosons. Teorija arī nozīmē, ka šīs “elementārās” daļiņas ir kompozīti mazākām daļiņām un lai tās saistītu, būtu nepieciešams cits dabas spēks. Un šis jaunais Beljajeva, Brauna, Froadi un Frandsena raksts apgalvo, ka vienai konkrētai tehniski kvarka daļiņai ir rezonanse (noteikšanas punkts), kas atrodas Higsa Bosona mērījumu nenoteiktībā. Citiem vārdiem sakot, Higsa bosons varētu nebūt “dieva daļiņa”, bet drīzāk Technicolor Quark daļiņa, kas sastāv no mazākām fundamentālām daļiņām un cita spēka, kas tos saista.
Šis Beljajeva, Brauna, Froadi un Frandsena raksts ir skaidrs atgādinājums, ka standarta modelis nav sakārtots un ka pat Higsa Bosona atklājums nav pilnīgi pārliecināts. Pēdējā gada laikā jutīgāki sensori ir integrēti CERN LHC, kas palīdzēs atspēkot šo izaicinājumu Higsa teorijai - Higsa skalaram un laukam, Higsa bosam vai var atklāt Technicolor daļiņu parakstus. Labāki detektori var novērst atšķirību starp Technicolor kvarka un Higsa Bosona enerģijas līmeni. LHC pētnieki ātri paziņoja, ka viņu darbs pārsniedz Higsa Bosona atklāšanu. Arī viņu darbs faktiski varētu atspēkot to, ka viņi atrada Higsa bosonu.
Sazinoties ar līdzizmeklētāju Dr. Aleksandru Beljajevu, tika izvirzīts jautājums - vai nesenie CERN paātrinātāja jauninājumi nodrošinās precizitāti, kas nepieciešama, lai tehniķi-Quark atšķirtu no Higga daļiņas?
"Protams, nav garantijas," Dr. Magasevs atbildēja žurnālam Space Magazine, "bet LHC uzlabošana noteikti nodrošinās daudz lielāku potenciālu atklāt citas daļiņas, kas saistītas ar Technicolor teoriju, piemēram, smagos tehni-mezonus vai tehni-baryonus."
Šaubu atrisināšana un pareiza standarta modeļa papildinājumu izvēle ir atkarīga no labākiem detektoriem, vairāk novērojumiem un sadursmēm ar augstāku enerģiju. Pašlaik LHC ir uz leju, lai palielinātu sadursmes enerģiju no 8 TeV līdz 13 TeV. Starp LHC novērojumiem supersimetrija nav bijusi laba, un novērojumi, ieskaitot Higsa Bosona atklājumu, ir atbalstījuši standarta modeli. Daļiņu fizikas standarta modeļa vājums ir tas, ka tas neizskaidro dabas gravitācijas spēku, turpretī super-simetrija to var. Technicolor teorija uztur spēcīgus atbalstītājus, kā rāda šis jaunākais raksts, un tas rada zināmas šaubas, vai Higsa Bosons tiešām tika atklāts. Galu galā var būt nepieciešams vēl viens jaudīgāks nākamās paaudzes daļiņu paātrinātājs.
Higssam un Englertam atklājuma apvērsums nekādā ziņā nav dzīvības darba sabojāšana vai Nobela prēmijas atcelšana. Fiziku teorētiskais darbs jau sen ir atzīts ar iepriekšējām balvām. Standarta modelis kā vismaz daļējs teorijas viss risinājums ir kā finierzāģis. Tas tiek attīstīts gabals pa gabalu, bet ne bez kļūdām. Turklāt standarta modelim pievienotie gabali var būt kā karšu nams, un tiem ir jāaizstāj lielāks risinājums ar pilnīgi citu. Tas varētu būt Higgs un Technicolor gadījums.
Brīžiem, kad bērni ir kaut nedaudz apņēmušies, fiziķi ievirza risinājumu izvērstajā mīklā, kas šķiet piemērots, bet galu galā tas ir jāpavelk. Pašreizējais diskurss vēl negarantē atsaukšanu. Elegance un vienkāršība ir galvenie raksturlielumi, kas tiek meklēti teorētiskajos risinājumos. Daļiņu fiziķi arī lieto terminu Dabiskums aprakstot problēmas ar gabarītu teorijas parametriem. Pītera Higsa un Fransuā Englerta radītie mīklas risinājumi ir virzījuši uz priekšu un pamudinājuši turpināt darbu, kas ļaus sasniegt stabilāku standarta modeli, bet tikai daži, ja kāds apgalvo, ka tas parādīsies kā visa teorija.
Atsauces:
Iepriekšēja izdrukaTechnicolor Higgs bozons, ņemot vērā LHC datus
