ฤดูร้อนที่ชิคาโกตั้งแต่วันที่ 3 สิงหาคมถึงวันที่ 10 นักทฤษฎีและนักฟิสิกส์เชิงทดลองจากทั่วโลกจะเข้าร่วมในการประชุมระหว่างประเทศของฟิสิกส์พลังงานสูง (ICHEP) หนึ่งในไฮไลท์ของการประชุมนี้มาจาก CERN Laboratories ซึ่งนักฟิสิกส์อนุภาคกำลังแสดงข้อมูลใหม่มากมายที่ Large Hadron Collider (LHC) ผลิตขึ้นในปีนี้
แต่ท่ามกลางความตื่นเต้นทั้งหมดที่มาจากความสามารถในการสอดแทรกผลการค้นหาล่าสุดมากกว่า 100 รายการข่าวร้ายบางอย่างก็ต้องมีการแบ่งปัน ขอบคุณข้อมูลใหม่ทั้งหมดที่จัดทำโดย LHC โอกาสที่อนุภาคพื้นฐานใหม่ถูกค้นพบ - ความเป็นไปได้ที่เริ่มปรากฏขึ้นเมื่อแปดเดือนที่ผ่านมา - ได้หายไปแล้ว แย่มากเพราะการมีอยู่ของอนุภาคใหม่นี้น่าจะเป็นเรื่องที่ไม่เคยเกิดมาก่อน!
ข้อบ่งชี้ของอนุภาคนี้ปรากฏตัวครั้งแรกในเดือนธันวาคมปี 2015 เมื่อทีมนักฟิสิกส์ใช้เครื่องตรวจจับอนุภาคของ CERN สองตัว (ATLAS และ CMS) ตั้งข้อสังเกตว่าการชนกันของ LHC นั้นผลิตโฟตอนคู่มากกว่าที่คาดไว้และด้วยพลังงานรวม ของ 750 gigaelectronvolts ในขณะที่คำอธิบายที่เป็นไปได้มากที่สุดคือพยาธิใบไม้เชิงสถิติมีความเป็นไปได้อีกอย่างยั่วเย้า - พวกเขาเห็นหลักฐานของอนุภาคใหม่
หากอนุภาคนี้จริงแล้วมันก็น่าจะเป็นฮิกส์โบซอนรุ่นที่หนักกว่า อนุภาคนี้ซึ่งให้อนุภาคมูลฐานอื่น ๆ มวลของพวกเขาถูกค้นพบในปี 2555 โดยนักวิจัยของ CERN แต่ในขณะที่การค้นพบของฮิกส์โบซอนได้ยืนยันรูปแบบมาตรฐานของฟิสิกส์ของอนุภาค (ซึ่งเป็นแบบแผนทางวิทยาศาสตร์ในช่วง 50 ปีที่ผ่านมา) การมีอยู่ของอนุภาคนี้เป็นไปได้ไม่สอดคล้องกับมัน
อีกทฤษฎีที่น่าตื่นเต้นกว่านี้ก็คืออนุภาคนั้นเป็น Gravitron ที่หามานานและเป็นอนุภาคในเชิงทฤษฎีที่ทำหน้าที่เป็น“ ผู้ให้บริการ” สำหรับแรงโน้มถ่วง ถ้ามันเป็นจริง นี้ ในที่สุดนักวิทยาศาสตร์ก็จะมีวิธีอธิบายว่าทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปและกลศาสตร์ควอนตัมมารวมตัวกันอย่างไร - บางสิ่งบางอย่างที่ทำให้พวกมันหลุดพ้นมานานหลายทศวรรษและขัดขวางการพัฒนาทฤษฎีของทุกสิ่ง (ToE)
ด้วยเหตุนี้เองจึงมีความตื่นเต้นในระดับชุมชนวิทยาศาสตร์อย่างมากโดยมีบทความทางวิทยาศาสตร์มากกว่า 500 เรื่อง อย่างไรก็ตามจากข้อมูลจำนวนมหาศาลที่ให้ไว้ในช่วงไม่กี่เดือนที่ผ่านมานักวิจัย CERN ถูกบังคับให้ประกาศเมื่อวันศุกร์ที่ ICEP 2016 ว่าไม่มีหลักฐานใหม่ของอนุภาคที่จะมี
ผลลัพธ์ถูกนำเสนอโดยตัวแทนของทีมที่สังเกตเห็นข้อมูลผิดปกติครั้งแรกเมื่อเดือนธันวาคมที่ผ่านมา เป็นตัวแทนของเครื่องตรวจจับ ATLAS ของ CERN ซึ่งเป็นครั้งแรกที่จับคู่โฟตอนคือ Bruno Lenzi ในขณะเดียวกัน Chiara Rovelli เป็นตัวแทนของทีมแข่งขันที่ใช้ Compact Muon Solenoid (CMS) ซึ่งยืนยันการอ่าน
ดังที่พวกเขาแสดงให้เห็นว่าการอ่านที่ระบุว่าชนในโฟตอนเมื่อเดือนธันวาคมที่ผ่านมานับตั้งแต่เข้าสู่แนวราบทำให้ไม่ต้องสงสัยเลยว่ามันเป็นความบังเอิญหรือไม่ อย่างไรก็ตามในฐานะ Tiziano Campores - โฆษกของ C.M.S. - ถูกเสนอราคาโดย นิวยอร์กไทม์ส เป็นการบอกกล่าวก่อนวันประกาศว่าทีมต่าง ๆ มีความชัดเจนเกี่ยวกับเรื่องนี้ไม่เป็นไปได้
“ เราไม่เห็นอะไรเลย ในความเป็นจริงมีแม้กระทั่งการขาดดุลเพียงเล็กน้อย ณ จุดนั้น มันน่าผิดหวังเพราะมีการทำโฆษณามากขึ้น [แต่] พวกเราเจ๋งมากกับมันเสมอ”
ผลลัพธ์เหล่านี้ยังระบุไว้ในเอกสารที่ส่งถึง CERN โดย C.M. ทีมในวันเดียวกัน และ CERN Laboratories ได้กล่าวถึงคำแถลงเหล่านี้ในการแถลงข่าวล่าสุดซึ่งระบุถึงการดึงข้อมูลล่าสุดที่ ICEP 2016:
“ โดยเฉพาะคำใบ้ที่น่าสนใจของการสั่นพ้องที่เป็นไปได้ที่ 750 GeV สลายเป็นคู่โฟตอนซึ่งทำให้เกิดความสนใจอย่างมากจากข้อมูลปี 2015 ไม่ได้ปรากฏในชุดข้อมูลปี 2559 ที่ใหญ่กว่าเดิมมากนักและดูเหมือนจะผันผวนทางสถิติ”
ทั้งหมดนี้เป็นข่าวที่น่าผิดหวังเนื่องจากการค้นพบอนุภาคใหม่อาจทำให้เข้าใจถึงคำถามมากมายที่เกิดขึ้นจากการค้นพบของฮิกส์โบซอน นับตั้งแต่มีการพบครั้งแรกในปี 2012 และได้รับการยืนยันในภายหลังนักวิทยาศาสตร์ได้พยายามดิ้นรนที่จะเข้าใจว่ามันเป็นอย่างไรที่สิ่งที่ให้อนุภาคอื่น ๆ มวลของพวกเขาอาจจะเป็น "แสง"
แม้จะเป็นอนุภาคมูลฐานที่หนักที่สุด - ด้วยมวลของอิเล็กตรอน 125 พันล้านโวลต์ - ทฤษฎีควอนตัมทำนายว่าฮิกส์โบซอนจะต้องมีจำนวนล้านล้านครั้งที่หนักกว่า เพื่อที่จะอธิบายสิ่งนี้นักฟิสิกส์เชิงทฤษฎีได้สงสัยว่าในความเป็นจริงมีกองกำลังอื่น ๆ ที่ทำงานซึ่งทำให้มวลของฮิกส์โบซอนที่อ่าว - คืออนุภาคใหม่บางอย่าง ในขณะที่ยังไม่มีการค้นพบอนุภาคแปลกใหม่ใหม่ แต่ผลลัพธ์ที่ได้ยังคงให้การสนับสนุน
ตัวอย่างเช่นพวกเขาแสดงให้เห็นว่าการทดลอง LHC ได้บันทึกข้อมูลเพิ่มเติมแล้วประมาณห้าเท่าในช่วงแปดเดือนที่ผ่านมามากกว่าที่พวกเขาทำเมื่อปีที่แล้ว พวกเขายังเสนอให้นักวิทยาศาสตร์เหลือบว่าอนุภาคของอะตอมมีการทำงานที่ระดับพลังงาน 13 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ (13 TeV) ซึ่งเป็นระดับใหม่ที่มาถึงปีที่แล้ว ระดับพลังงานนี้เกิดขึ้นได้จากการอัพเกรดใน LHC ในช่วงเวลาสองปี ก่อนหน้านี้มันทำงานได้เพียงครึ่งกำลังเท่านั้น
อีกสิ่งหนึ่งที่ควรค่าแก่การโม้ก็คือข้อเท็จจริงที่ว่า LHC เหนือกว่าประสิทธิภาพการทำงานก่อนหน้านี้ทั้งหมดที่บันทึกไว้เมื่อเดือนมิถุนายนที่ผ่านมาถึงระดับสูงสุดที่ 1 พันล้านการชนต่อวินาที ความสามารถในการทำการทดลองในระดับพลังงานนี้และเกี่ยวข้องกับการชนกันจำนวนมากทำให้นักวิจัย LHC มีชุดข้อมูลขนาดใหญ่เพียงพอที่พวกเขาสามารถทำการวัดที่แม่นยำยิ่งขึ้นของกระบวนการแบบจำลองมาตรฐาน
โดยเฉพาะพวกเขาจะสามารถมองหาปฏิสัมพันธ์ของอนุภาคที่ผิดปกติที่มวลสูงซึ่งถือเป็นการทดสอบทางอ้อมสำหรับฟิสิกส์นอกเหนือจากแบบจำลองมาตรฐาน - อนุภาคใหม่ที่คาดการณ์ไว้โดยเฉพาะทฤษฎีของ Supersymmetry และอื่น ๆ และในขณะที่พวกเขายังไม่ได้ค้นพบอนุภาคแปลกใหม่ใด ๆ ผลลัพธ์ที่ได้ยังคงให้กำลังใจส่วนใหญ่เป็นเพราะพวกเขาแสดงให้เห็นว่า LHC กำลังให้ผลลัพธ์มากกว่าเดิม
และในขณะที่ค้นพบบางสิ่งบางอย่างที่สามารถอธิบายคำถามที่เกิดขึ้นจากการค้นพบของฮิกส์โบซอนจะเป็นความก้าวหน้าครั้งสำคัญหลายคนยอมรับว่ามันเร็วเกินไปที่จะทำให้เรามีความหวัง ในฐานะที่เป็น Fabiola Gianotti ผู้อำนวยการใหญ่ของ CERN กล่าวว่า:
“ เราเพิ่งเริ่มต้นการเดินทาง ประสิทธิภาพที่ยอดเยี่ยมของ LHC accelerator, การทดลองและการคำนวณเป็นลางดีมากสำหรับการสำรวจอย่างละเอียดและครอบคลุมในระดับพลังงาน TeV และความคืบหน้าสำคัญในการทำความเข้าใจฟิสิกส์พื้นฐานของเรา”
ในขณะนี้ดูเหมือนว่าเราทุกคนจะต้องอดทนและรอผลทางวิทยาศาสตร์มากขึ้นที่จะผลิต และเราทุกคนสามารถปลอบใจในความจริงที่ว่าอย่างน้อยตอนนี้รุ่นมาตรฐานยังคงดูเหมือนจะถูกต้อง เห็นได้ชัดว่าไม่มีทางลัดเมื่อต้องพิจารณาว่าจักรวาลทำงานอย่างไรและกองกำลังพื้นฐานทั้งหมดเข้ากันได้อย่างไร
