Vědci z CERNu jsou na stopě Higgsovu bosonu

Ženeva – Vědci z CERNu dnes oznámili, že jsou na stopě takzvaného Higgsova bosonu, „božské částice“, která má podle teorií všem ostatním částicím zprostředkovávat hmotnost. Vymezili energetické pásmo, kde by se mohl nacházet. Boson hraje zásadní roli ve většině teorií o fungování vesmíru.

I když přímo Higgsův boson vědci zatím nenašli, mají alespoň jasněji v tom, kde ho hledat. Dvěma výzkumným týmům ATLAS a CMS se podařilo zúžit energetické pásmo, ve kterém by se měla subatomární částice nacházet. Odborníci postupně zúžili spektrum energetických hladin při experimentech v urychlovači LEP v CERNu. Zjistili tak, že se částice nenachází v energetických hladinách nižších než 114 gigaelektronvoltů(GeV). 

Pro pátrání ve vyšších energetických hladinách bylo třeba vybudovat účinnější urychlovač LHC. Fyzici poté provedli dva experimenty a došli k závěru, že Higgsův boson by se měl nacházet v dolní části spektra energetických hladin, s nimiž pracuje LHC. Vědci tak mají naději, že se k nálezu „božské částice“ blíží.

Při experimentu ATLAS nyní vědci došli k závěru, že se hledaná částice nachází někde v rozmezí energetických hladin 116 až 130 GeV. Nezávisle na něm vedený experiment CMS zase ukázal jako pásmo, v němž by se měl Higgsův boson nacházet, energetické hladiny 115 až 127 GeV.

Higgsův boson je jako celebrita na večírku

Vědci někdy přirovnávají boson k celebritě na večírku. Když někam celebrita dorazí, ihned ji obklopí fotografové a zájemci o autogram a tím jí znemožní další pohyb po večírku – dodají mu hmotnost.

Higgsovu bosonu se často přezdívá Božská částice, tedy God particle, podle titulu knihy nositele Nobelovy ceny Leona Ledermana. Není ale náhoda, že její název měl původně znít jinak – Goddam particle čili Zatracená částice.



Vedoucí dvou experimentů, ATLASu a CMS, odhalili svá zjištění na semináři v CERNu, kde
se snažili najít stopy nepolapitelného bosonu. "Oba experimenty mají signály ukazující v podstatě stejným směrem," konstatoval Oliver Buchmueller, fyzik pracující na experimentu CMS. "Zdá se, že i ATLAS i my jsme zjistili, že signály jsou na stejné úrovni hmoty. To je samozřejmě velmi důležité," poznamenal.

Fabiola Gianottiová, vědkyně, která měla na starosti experiment ATS na Large Hadron Collider poblíž Ženevy, prohlásila:„Na konečné závěry je brzy. Bude třeba víc studií, získání více dat. Dalších několik měsíců bude velice vzrušujících.“

Higgsův boson nejsou vědci schopni detekovat přímo. „Detekujeme pouze rozpadové produkty, což jsou částice, které se vyskytují i v rámci jiných, takže vlastně pátráme po jedné jehle v kupce různých jehel a špendlíků,“ řekl Kříha. 

Video Reportáž Martina Jonáše
video

Reportáž Martina Jonáše

Vítězslav Kříha, fyzik: 

„Boson za sebou zanechá určitou stopu. V podstatě jde o částici, která vzniká na dluh tím, že my dodáváme obrovskou energii v urychlovači. Částici změníme ze zapůjčené ve skutečnou, která se posléze rozpadne na další s různou dobou života. Z těchto stop jsme schopni nalézt, zda se tam Higgsův boson nachází nebo ne.“


Higgsův Boson je součást tzv. Higgsova pole - podle většiny teorií jednoho ze základních kamenů vesmíru. Právě ono má údajně moc dodávat hmotu všem částicím vesmíru. Čím je částice hmotnější, tím více další hmoty na ni Higgsovo pole nabalí.

Je dosavadní model částic správný?  

Higgsův boson je důležitý z hlediska modelu vesmíru a modelu elementárních částic – potvrdí správnost či nutnost korekce standardního modelu částic. „Higgsův boson nám odpoví na otázku, jestli jsou naše představy o tom, jak částice získávají svou klidovou hmotnost, správné,“ konstatoval fyzik. 

Existence bosonu byla předpovězena už v roce 1964. V té době ovšem neexistovala zařízení schopná ji potvrdit. Podle BBC News nyní vědci ve dvou nezávislých experimentech podobný úkaz na grafu zaznamenali. Pozorování ale nebylo dostatečně průkazné, aby změnu křivky nebylo možné vysvětlit pouhou statistickou odchylkou.

Vědci tak zatím nemohou potvrdit, že Higgsův boson skutečně objevili. „Pro nás to nebude mít žádné důsledky. Využívat Higgsovo pole se možná naučíme za pár tisíc let, ale ne v blízké budoucnosti,“ podotkl Malcolm Fairbairn, fyzik z King's College London.