Слід відразу заспокоїти наших читачів, що на сучасному етапі розвитку науки експерименти вчених поки нічим не загрожують. Щоб домогтися стану нестабільності бозона Хіггса, здатного зруйнувати рівновагу, що виникло в ході утворення Всесвіту, буде потребувати величезної кількості енергії - близько 100 млрд ГеВ (гігаелектронвольт), згідно з розрахунками Хокінга. Виходячи з наявних можливостей науки і сучасних технологій, для цього потрібен прискорювач, що перевищує габаритами Землю.
Теорія Хокінга заснована на припущенні про існування двох видів вакууму з різною кількістю енергії - помилкового й істинного. Наш Всесвіт знаходиться, на думку вченого, в хибному вакуумі. Нестабільність бозона може привести до порушення рівноваги і миттєвого переходу Всесвіту в інше фізичний стан.
До речі, Хокінг не єдиний серед вчених, хто так думає. Теорія кінця світу через бозона Хіггса, коли квантова флуктуація створює вакуумний «бульбашка», розширюється в просторі і «стирає» Всесвіт, існує протягом деякого часу. Проте, вчені не думають, що це може статися в найближчому майбутньому.
«Це може статися через 10 - 100 років, тому не варто продавати будинок і припиняти платити податки, - заявив фізик-теоретик Джозеф Лікка (Joseph Lykken) на лекції в інституті Joseph Lykken.- З іншого боку, це, можливо, вже відбулося, і міхур, може бути, вже в розвитку. І ви не будете знати про це, тому що процес розвивається зі швидкістю світла, так що ніяких попереджень не буде ».
Бозон Хіггса був передбачений Стандартною моделлю - теорією, яка була основною в фізиці в останні 50 років. Вона описує частинки, що формують атоми, молекули і матерію, яка нас оточує, а також сили, що діють на них. Теорія, втім, не пояснювала, як частки знаходять масу, і в 1964 році шестеро вчених, серед яких і фізик Пітер Хіггс, запропонували пояснення процесу, яке отримало ім'я «механізм Хіггса». Якби не було маси, все частки рухалися б зі світловою швидкістю і не могли б формувати матерію в тому вигляді, який нам відомий. Механізм Хіггса має на увазі наявність якогось поля, що пронизує Всесвіт і дозволяє рухається елементів (за винятком фотонів) знайти масу при взаємодії з бозонами Хіггса (видимими проявами цього поля). Проходячи через поле, частки набирають вагу.
Варто відзначити, що поки мова йде про попередні дослідженнях і з остаточними висновками вчені не поспішають - мова може йти про виявлення частки, яка передбачається Стандартною моделлю, але не виключено, що вчені виявили один з декількох найлегших бозонів, передбачених в інших побічних теоріях фізики елементарних частинок. Для того, щоб в цьому розібратися, потрібен час.
Однак на даний момент все попередні оцінки поведінки частинки (наприклад той факт, що вона є скалярною, тобто володіє нульовим спіном) свідчать все більш виразно на користь того, що мова йде про класичний бозон Хіггса.
У середу фізики повідомили про ймовірне завершення одного з найдовших і дорогих пошуків в історії науки - вони відрапортували про відкриття нової субатомної частки, яка дуже схожа на описаний раніше теоретично бозон Хіггса, який може допомогти зрозуміти будову Всесвіту.
У Женеві 1000 чоловік стояли в черзі всю ніч, щоб потрапити в аудиторію Європейської організації ядерних досліджень (CERN), де панувала піднесена атмосфера. Пітер Хіггс з Університету Единбурга був зустрінутий бурхливими оваціями. Підтвердження існування бозона Хіггса або чогось подібного, вельми схожого на шукану частку, зібрало на цю зустріч фізиків, півстоліття вірили в існування бозона.
Вчені в середу в Женеві вітають відкриття субатомной частки, яка нагадує бозон Хіггса (Denis Balibouse)
Директор багатонаціонального дослідного центру CERN в Женеві Рольф-Дітер Хойер (Rolf-Dieter Heuer) заявив про частку: «Я вважаю, вона в наших руках». CERN є домом Великого адронного коллайдера (БАК), величезного прискорювача частинок, що одержує дані для спостережень шляхом зіткнення протонів. Результати дослідження були озвучені двома окремими командами ATLAS і CMS - два детектора БАК спостерігали нову частинку з масою приблизно 125-126 ГеВ. Імовірно, це бозон, причому найважчий з виявлених. Пан Хойер назвав відкриття історичною віхою.
Він та інші вчені відзначають, що поки ще дуже рано говорити напевно про бозон Хіггса, проте нова частинка була передбачена Стандартною моделлю, теорією, яка була основною в фізиці в останні півстоліття. Вона описує частинки, що формують атоми і молекули і матерію, яка нас оточує, а також сили, що діють на них. Теорія, втім, не пояснювала, як частки знаходять масу, і в 1964 році шестеро вчених, серед яких і фізик Пітер Хіггс (Peter Higgs), запропонували пояснення процесу, яке отримало ім'я «механізм Хіггса». Якби не було маси, всі частинки, що формують матерію, рухалися б зі світловою швидкістю і не могли б формувати матерію в тому вигляді, який нам відомий. Механізм Хіггса має на увазі наявність якогось поля, що пронизує Всесвіт, і що дозволяє рухається елементів (за винятком фотонів) знайти масу при взаємодії з бозонами Хіггса (видимими проявами цього поля). Проходячи через поле, частки набирають вагу, немов законопроект, що проходить через безліч поправок, доповнень і повторних читань у Державній Думі. Є моделі, які не вимагають наявності бозона Хіггса для пояснення мас спостережуваних частинок - якби бозон не був виявлений, це побічно свідчило б на їхню користь.
Зіткнення протонів з дослідження (CERN, Associated Press)
У відкритті, втім, мова може йти про схожу частці, однією з багатьох, які ще належить відкрити. Ця ймовірність може вказати на нові, більш глибокі ідеї, які точніше описують природу речей, ніж Стандартна модель. Поки ж фізики просто називають частку «схожою на бозон Хіггса».
«Це щось, що може в кінцевому підсумку бути одним з найбільших результатів спостережень будь-якого нового явища в нашій області в останні 30 чи 40 років», - сказав Джо Інкандела (Joe Incandela), фізик університету Каліфорнії і представник однієї з двох груп, які оприлюднили нові дані в середу.
Теоретик Пітер Хіггс, на честь якого названо бозон, вітає Фабіолу Джіанотті (Denis Balibouse)
Фізики відзначають, що з часом не виключено виявлення нових частинок. Відхилення від найпростішої версії існуючої теорії вже передбачаються, а досліди БАК дають нову поживу для роздумів. Стандартна теорія описує лише відому нам матерію, але є підстави вважати, що вона займає у Всесвіті лише 4%. Модель не описує, наприклад, темну матерію, що не випускає електромагнітного випромінювання, але створює гравітаційні ефекти, що впливають на поведінку галактик. Іншим питанням є те, чому Всесвіт створений з матерії, а не з антиматерії. «Якщо бозон дійсно проявляє себе не у відповідності з поданням про нього, з цього може випливати, що в картину будови Всесвіту є що додати - більше частинок, може бути, більше діючих сил». - сказав фізик Нейл Вайнер (Neal Weiner) з Нью-Йоркського університету.
Вчені в Батавії (штат Нью-Йорк) дивляться презентацію про відкриття бозона Хіггса з Женеви (PeterWynnThompson, TheNewYorkTimes)
До речі, оприлюднене відкриття стало можливим завдяки створенню БАК, найбільшої в світі фізичної машини вартістю близько $ 10 млрд, яка почала функціонувати лише два роки тому і поки працює тільки на половину своєї потужності.
Офіційні особи в свою чергу наполягають на тому, що робота ще не закінчена, і в процесі обробки даних нерідко можуть виникати і зникати «натяки» на нові частинки. Відповідно до плану роботи на детекторах БАК, остаточне підтвердження або спростування існування бозона Хіггса буде дано до кінця поточного року.
Днями в Мережі з'явилися чутки про можливе виявлення таємничого бозона Хіггса співробітниками ЦЕРНу (Європейська організація з ядерних досліджень). До сих пір існування даної елементарної частинки лише передбачалося теоретиками, але експериментально підтвердити це нікому поки не вдавалося. Відзначимо, виявлення бозона Хіггса було однією з ключових цілей будівництва гігантського прискорювача.
БАК дозволяє розганяти пучки протонів і важких іонів і зіштовхувати їх один з одним для вивчення продуктів цих зіткнень. Дві групи вчених працюють незалежно і використовують детектори різних типів - ATLAS і CMS. Збіг результатів, виміряних за різними технологіями, дозволить говорити про високу ймовірність достовірності відкриття.