Научный мир затаил дыхание - в среду физики, работающие с Большим адронным коллайдером (БАК), могут сделать долгожданное объявление об открытии "божественной частицы". Она является последним недостающим звеном современной теории элементарных частиц, на которых зиждется представление человечества о Вселенной. Но, как ни парадоксально, открытие, скорее всего, сделает окружающий нас мир намного менее понятным.
Нобелевский лауреат по физике 1999 года голландец Мартинус Велтман объяснил это доступным сравнением: при той массе частицы, которую называют уже сейчас, Вселенная должна быть размером с футбольный мяч. Соответственно, если эти данные подтвердятся, теоретикам придется как-то по-новому объяснять, почему этот мяч на самом деле необъятен.
"Стандартная модель заканчивается, двери закрываются. Открытие бозона Хиггса (так называют эту частицу. - Прим. ред.) создает большие проблемы для теоретиков. Все закончено, можно идти домой", - сказал Велтман, выступая на традиционной встрече нобелевских лауреатов с молодыми учеными в южногерманском городе Линдау, сообщает NEWSru.
Теория не позволяет точно установить массу бозона Хиггса. Физики измеряют массы частиц в единицах энергии - электронвольтах - основываясь на известнейшей формуле Эйнштейна E=mc2 (в квадрате). Формула показывает, что масса может быть преобразована в энергию, а энергия - в массу. С помощью этого уравнения можно вычислить, сколько энергии будет освобождено, если определенное количество массы преобразовать в энергию. Формулой, к примеру, "вдохновлялись" создатели атомной бомбы.
В ходе экспериментов на БАК неоднократно выяснялось, что масса бозона Хиггса предположительно находится в интервале от 115 до 135 гигаэлектронвольт (ГэВ). Это важно для констант, определяющих кривизну Вселенной. При таком значении массы энергия поля Хиггса, которое, как считается, пронизывает всю Вселенную, окажется ниже энергии вакуума и в теории "свернет" Вселенную до размеров футбольного мяча.
О предстоящем открытии пишут на этой неделе всевозможные источники, включая ведущие зарубежные газеты. Так, The Financial Times, на которую ссылается InoPressa, поясняет, что обнаружить бозон Хиггса путем непосредственного наблюдения невозможно. Он очень неустойчив и распадается на более легкие частицы тотчас после возникновения.
Единственный способ это сделать - собрать и проанализировать большой массив информации о столкновениях элементарных частиц и выявить особый "стереотип расщепления", который не может сопутствовать ничему, кроме бозона Хиггса.
К открытию вплотную приблизились не только специалисты Европейской организации по ядерным исследованиям (CERN), где находится Большой адронный коллайдер, но и их американские коллеги, работающие в Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми близ Чикаго. В понедельник они завершили обработку данных о 500 триллионах столкновений элементарных частиц, которые за последние 10 лет произошли в местном ускорителе Tevatron ("младший брат" БАК; остановлен осенью прошлого года после 28 лет работы. - ред.).
Гипотезу "божественной частицы" предложил в 1960-е годы английский профессор Питер Хиггс. Он предположил, что Вселенная пронизана незримым полем, проходя сквозь которое некоторые элементарные частицы "обрастают" субатомическими "бозонами", обретая тем самым массу, другие же - например, фотоны (частицы света, не имеющие массы) - остаются необремененными. Благодаря бозону Хиггса, как считается, материя приобретает массу и тем самым существует в форме.
Чтобы воссоздать бозоны Хиггса, специалисты БАК пытаются моделировать условия, существовавшие 13 миллиардов лет назад после Большого взрыва, сталкивая элементарные частицы между собой на скоростях, близких к скорости света. По одной из версий, такой взрыв привел к возникновению Вселенной.
Стоит отметить, что некоторые эксперименты на БАК уже перевернули ряд теорий, объясняющих основы мироздания. Ученые не раз предполагали, что открытия, сделанные на коллайдере, рано или поздно заставят переписать все учебники физики.
При этом предположения о том, что "божественная частица" создает всю массу Вселенной, вызвали страхи, что искусственное ее получение может вызвать цепную реакцию непроизвольного роста массы с появлением черной дыры, куда якобы затянет все живое, приведя к его уничтожению.
Впрочем, те же ученые ранее "успокоили" паникеров, записав мелодичный звук "частицы Бога". А особо пугливых порадовали заявлением, что загадочного элемента, возможно, вовсе не существует.
Как сообщал MIGnews.com.ua, крупнейший в мире коллайдер - ускоритель заряженных элементарных частиц - планируется построить в Японии. Стоимость проекта оценивается в 10 млрд долл. Как ожидается, строительство нового коллайдера будет завершено в середине 2020-х годов. Площадкой для строительства станут горы Сэфури на южном японском острове Кюсю либо окрестности города Китаками на севере основного острова Хонсю.
Новости по теме:
Физики благодаря коллайдеру открыли новую элементарную частицу
Ученые обнаружили "частицу Бога"
Большой адронный коллайдер станет машиной времени
