ด้วยแผนการ“ บีบสดใหม่” จากข้อมูลล่าสุดที่รวบรวมโดยการทดลองฟิสิกส์ของอนุภาคสองครั้งทีมนักวิทยาศาสตร์จาก Large Hadron Collider ที่ CERN ศูนย์วิจัยนิวเคลียร์แห่งยุโรปกล่าวเมื่อวันอังคารว่าพวกเขาได้บันทึก เหมือนกับที่ Higgs Boson แต่ไม่สามารถสรุปได้ว่ามันมีอยู่จริง…ยัง อย่างไรก็ตามพวกเขาทำนายว่าการเรียกใช้คอลไลเดอร์ปี 2555 ควรนำข้อมูลที่เพียงพอมาทำการตัดสินใจ
“ ความจริงที่ว่าเราสามารถแสดงผลลัพธ์ของการวิเคราะห์ที่ซับซ้อนมากเพียงหนึ่งเดือนหลังจากบันทึกข้อมูลล่าสุดที่เราใช้นั้นได้รับการยืนยันอย่างมาก” ดร. เกร็กลันด์สเบิร์กผู้ประสานงานทางฟิสิกส์ของ Compact Muon Solenoid (CMS) เครื่องตรวจจับที่ LHC บอกนิตยสารอวกาศ “ มันบอกคุณว่าเวลาตอบสนองรวดเร็วแค่ไหน นี่เป็นสิ่งที่ไม่เคยเกิดขึ้นมาก่อนในประวัติศาสตร์ของฟิสิกส์อนุภาคด้วยการทดลองขนาดใหญ่และซับซ้อนเช่นนี้ทำให้ได้ข้อมูลจำนวนมากและมันน่าตื่นเต้นมาก”
สำหรับตอนนี้ข้อสรุปที่สำคัญของนักวิทยาศาสตร์มากกว่า 6,000 คนในทีมรวมจาก CMS และเครื่องตรวจจับอนุภาค ATLAS คือพวกเขาสามารถ จำกัด ช่วงมวลของฮิกส์โมเดลมาตรฐานฮิกส์โบซอนได้ถ้าอยู่ - จะอยู่ในช่วง 116- 130 GeV โดยการทดลอง ATLAS และ 115-127 GeV โดย CMS
แบบจำลองมาตรฐานเป็นทฤษฎีที่อธิบายการมีปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคย่อย - ซึ่งอธิบายเรื่องธรรมดาที่จักรวาลทำขึ้น - และโดยรวมก็ใช้ได้ดีมาก แต่มันไม่ได้อธิบายว่าทำไมบางอนุภาคจึงมีมวลและอนุภาคอื่นไม่ได้และมันก็ไม่ได้อธิบายถึง 96% ของจักรวาลที่มองไม่เห็น
ในปี 1964 Peter Higgs นักฟิสิกส์และเพื่อนร่วมงานเสนอการดำรงอยู่ของสนามพลังงานลึกลับที่มีปฏิสัมพันธ์กับอนุภาคย่อยของอะตอมมากกว่าบางอนุภาคทำให้เกิดค่าที่แตกต่างกันสำหรับมวลอนุภาค เขตข้อมูลนั้นเรียกว่าเขตข้อมูล Higgs และ Higgs Boson เป็นอนุภาคที่เล็กที่สุดของเขตข้อมูล Higgs แต่ยังไม่ได้ค้นพบ Higgs Boson และหนึ่งในเหตุผลหลักที่ LHC ถูกสร้างขึ้นก็คือพยายามค้นหามัน
เพื่อมองหาอนุภาคเล็ก ๆ เหล่านี้ LHC จะแตกโปรตอนพลังงานสูงเข้าด้วยกันแปลงพลังงานบางส่วนให้เป็นมวล สิ่งนี้สร้างสเปรย์ของอนุภาคที่ถูกตรวจจับโดยเครื่องตรวจจับ อย่างไรก็ตามการค้นพบของฮิกส์อาศัยการสังเกตอนุภาคโปรตอนเหล่านี้สลายตัวไปมากกว่าฮิกส์เอง หากพวกเขามีอยู่พวกเขามีอายุสั้นมากและสามารถสลายตัวได้หลายวิธี ปัญหาคือกระบวนการอื่น ๆ สามารถสร้างผลลัพธ์ที่เหมือนกันได้
นักวิทยาศาสตร์จะบอกความแตกต่างได้อย่างไร คำตอบสั้น ๆ คือถ้าพวกเขาสามารถหาสิ่งอื่น ๆ ทั้งหมดที่สามารถสร้างสัญญาณแบบฮิกส์และความถี่ทั่วไปที่พวกเขาจะเกิดขึ้นถ้าพวกเขาเห็นสัญญาณเหล่านี้มากกว่าทฤษฎีปัจจุบันแนะนำให้พวกเขามีสถานที่ มองหาพวกฮิกส์
การทดลองได้เห็นเกินในช่วงที่คล้ายกัน และตามที่แถลงข่าวของ CERN ได้กล่าวไว้ว่า“ ถ่ายทีละภาพไม่มีความตะกละเหล่านี้มีนัยสำคัญทางสถิติมากกว่าการกลิ้งตัวตายและขึ้นมาพร้อมกับสองหกในแถว สิ่งที่น่าสนใจคือมีการวัดอิสระหลายจุดที่ชี้ไปยังพื้นที่ 124 ถึง 126 GeV”
“ นี่เป็นคำสัญญาที่ดีมาก” ลันด์สเบิร์กผู้เป็นศาสตราจารย์ที่มหาวิทยาลัยบราวน์กล่าว “ นี่แสดงให้เห็นว่าการทดลองทั้งสองเข้าใจว่าเกิดอะไรขึ้นกับเครื่องตรวจจับของพวกเขาได้ดีมาก การสอบเทียบทั้งสองนั้นพบว่ามีจำนวนมากที่มวลต่ำ แต่น่าเสียดายที่ธรรมชาติของกระบวนการของเรานั้นเป็นเชิงสถิติและเป็นที่ทราบกันว่าการเล่นกลตลกเป็นครั้งคราว ดังนั้นเราไม่รู้จริง ๆ - เราไม่มีหลักฐานเพียงพอที่จะรู้ - ถ้าสิ่งที่เราเห็นคือการมองของ Higgs Boson หรือสิ่งเหล่านี้เป็นเพียงความผันผวนทางสถิติของกระบวนการ Standand Model ซึ่งเลียนแบบลายเซ็นประเภทเดียวกัน ถ้าผลิต Higgs Boson”
Landsberg กล่าวว่าวิธีเดียวที่จะรับมือกับสถิติคือการได้รับข้อมูลมากขึ้นและนักวิทยาศาสตร์จำเป็นต้องเพิ่มขนาดของตัวอย่างข้อมูลอย่างมากเพื่อตอบคำถามอย่างแน่นอนว่า Higgs Boson นั้นมีมวลอยู่ที่ 125 GeV หรือมวลใด ๆ ช่วงที่ยังไม่ได้รับการยกเว้น
ข่าวดีก็คือข้อมูลจำนวนมากกำลังเข้ามาในปี 2555
“ เราหวังว่าจะเพิ่มปริมาณข้อมูลตัวอย่างที่เก็บในปีนี้เป็นสี่เท่า” ลันด์สเบิร์กกล่าว “ และนั่นควรให้ความมั่นใจในเชิงสถิติแก่เรามากพอที่จะไขปริศนานี้และบอกกับโลกว่าเราเห็นแววแรกของ Higgs Boson หรือไม่ ดังที่ทีมพบในวันนี้เราจะเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ จนกว่าจะถึงระดับนัยสำคัญทางสถิติซึ่งถือว่าเพียงพอสำหรับการค้นพบในสาขาของเรา”
ลันด์สเบิร์กกล่าวว่าภายในพื้นที่เล็ก ๆ นี้ไม่มีที่ว่างสำหรับฮิกส์ที่จะซ่อน “ มันน่าตื่นเต้นมากและมันบอกคุณว่าเราเกือบจะอยู่ที่นั่นแล้ว เรามีความไวและเครื่องตรวจจับที่สวยงามเพียงพอ เราต้องการเวลาเพิ่มอีกนิดและเพิ่มข้อมูลอีกเล็กน้อย ฉันหวังว่าเราจะสามารถพูดอะไรที่ชัดเจนได้ภายในปีหน้า”
ดังนั้นสิ่งที่น่าสงสัยก็คือการสร้างและปี 2012 อาจเป็นปีของฮิกส์
ข้อมูลเพิ่มเติม: CERN แถลงข่าว ArsTechnica
