Na velikom hadronskom sudaraču (LHC) u Europi brže je bolje. Međutim, drugi istraživači se izjašnjavaju ne tako brzo, LHC možda nije otkrio Higgsov Bozon, bozon koji svemu daje masu, božja čestica kako su ga neki zvali. Dok je otkriće Higgsa Bosona 2012. kulminiralo dodjelom Nobelove nagrade Peteru Higgsu i Françoisu Englertu u prosincu 2013., tim istraživača je sumnjičao o Higgsu Bosonu u svom radu objavljenom u časopisu Physical Review D.
Diskurs je sličan onome koji se odvijao prošle godine otkrivanjem svjetlosti s početka vremena koji su označavali epohu inflacije Univerzuma. Istraživači koji proučavaju dubine svemira i unutarnje dubine subatomskih čestica traže signale na rubu detektibilnosti, tik iznad razine buke i u blizini signala iz drugih izvora. Za zapažanja teleskopa BICEP2 (prethodni američki članci) prilično se vraća na ploču za crtanje, ali Higgs Boson (prethodni američki članci) sumnje su definitivno izazovne, ali trebaju čvršće dokaze. U ljudskim poslovima, ako LHC nije otkrio Higgsona Bosona, što učiniti s dodijeljenom Nobelovom nagradom?
Sadašnji izazov Higgsovu Bosonu nije nov i nije samo problem detektibilnosti i oštrine senzora kao što je slučaj s BICEP2 podacima. Svemirski teleskop Planck otkrio je da svjetlost zračena od prašine kombinirane s magnetskim poljem u našoj galaksiji Mliječni put može objasniti signal otkriven BICEP2 koji su istraživači proglasili prvobitnim potpisom razdoblja inflacije. Čestica Higgsova Bosona zapravo je predviđanje teorije koju su predložili Peter Higgs i nekolicina drugih početkom ranih 1960-ih. To je predviđena čestica iz teorije mjera, koju su razvili Higgs, Englert i drugi, u srcu Standardnog modela.
Ovaj nedavni rad objavljuje tim istraživača iz Danske, Belgije i Ujedinjenog Kraljevstva na čelu s dr. Mads Toudal Frandsen. Njihova studija pod nazivom „Technicolor Higgsov bozon u svjetlu podataka o LHC“ govori o tome kako njihova predviđena teorija predviđa Technicolor kvarci kroz niz energija koje se mogu detektirati na LHC-u, a ta se posebno nalazi unutar razine nesigurnosti točke podataka koja je deklarirana kao Higgsov Bozon. Postoje inačice Technicolor Theory (TC), a u istraživačkom radu detaljno se uspoređuje teorija polja koja stoji iza standardnog modela Higgsa i TC Higgsa (njihova verzija Higgsovog bozona). Njihov je zaključak da TC Higgsa predviđa Technicolor Teorija koja je u skladu s očekivanim fizičkim svojstvima, male je mase i ima energetsku razinu - 125 GeV - ne razlikuje se od rezonancije koja se sada smatra standardnim Higgsovim modelom. Njihovi su složeni čestice i ne daju masu na sve.
Pa kažeš - drži se! Što je Technicolor u žargonu fizike čestica? Da biste odgovorili na to, htjeli biste razgovarati s vodoinstalaterom iz South Bronxa, New York, dr. Leonardom Susskindom. Iako više nije vodoinstalater, Susskind je prvi predložio Technicolor da opiše kršenje simetrije u teorijama mjerača koje su dio Standardnog modela. Susskind i drugi fizičari iz 1970-ih smatrali su nezadovoljavajućim da su potrebni mnogi proizvoljni parametri za dovršavanje Gauge teorije korištene u Standardnom modelu (koji uključuje Higgsovo skalarno i Higgsovo polje). Parametri su stoga definirali masu elementarnih čestica i druga svojstva. Ovi parametri su bili dodijeljeni i nisu izračunati, a to nije bilo prihvatljivo za Susskind, 't Hooft, Veltmanna i druge. Rješenje je uključivalo koncept Technicolor koji je pružio "prirodno" sredstvo za opisivanje raščlanjivanja simetrije u teorijama mjerača koji čine Standardni model.
Technicolor u fizici čestica dijeli jednu jednostavnu stvar zajedničku s Technicolor-om koji je dominirao u industriji filma ranih boja - izraz kompozitni u stvaranju boje ili čestica.
Ako je teorija oko Technicolora tačna, trebalo bi biti mnogo tech-kvarkova i tech-Higgsovih čestica s LHC-om ili snažnijim akceleratorom sljedeće generacije; pravi zoološki vrt čestica osim samo Higgsovog Bozona. Teorija također znači da su te "elementarne" čestice kompoziti manjih čestica i da bi bila potrebna još jedna sila prirode da ih veže. A ovaj novi rad Belyaeva, Browna, Froadija i Frandsena tvrdi da jedna specifična čestica tech-kvarka ima rezonancu (točku otkrivanja) koja se nalazi unutar mjerne nesigurnosti mjerenja za Higgsovog Bosona. Drugim riječima, Higgsov Boson možda nije „božja čestica“ već čestica Technicolor Quark sastavljena od manjih temeljnijih čestica i druge sile koja ih veže.
Ovaj rad Belyaeva, Browna, Froadija i Frandsena jasan je podsjetnik da je Standardni model neuređen i da čak ni otkriće Higgsova Bosona nije 100% sigurno. U prošloj godini osjetljiviji senzori integrirani su u CERN-ov LHC koji će pomoći u pobijanju ovog izazova Higgsove teorije - Higgsovim skalarima i poljem, Higgsovu Bosonu ili može otkriti potpise Technicolor čestica. Bolji detektori mogu riješiti razliku između energetske razine kvarka Technicolor i Higgsovog Bozona. Istraživači LHC-a brzo su ustanovili da njihov rad nadilazi otkriće Higgsova Bozona. Također, njihov bi rad mogao zapravo osporiti to što su pronašli Higgsovog Bozona.
Obraćajući se istraživaču dr. Aleksandru Belyaevu, postavljeno je pitanje - hoće li nedavna nadogradnja CERN-ovog akceleratora pružiti preciznost potrebnu za razlikovanje technie-Quarka od Higgove čestice?
"Naravno, nema garancije", odgovorio je dr. Belyaev za Space Magazine, "ali nadogradnja LHC-a definitivno će pružiti puno bolji potencijal za otkrivanje drugih čestica povezanih s teorijom Technicolora, poput teških Techni-mezona ili Tech-baryona."
Rješavanje nedoumica i odabir pravih dodataka Standardnom modelu ovisi o boljim detektorima, više promatranja i sudarima pri većim energijama. Trenutno je LHC smanjen kako bi povećao energiju sudara sa 8 TeV na 13 TeV. Među opažanjima na LHC-u, super-simetrija nije prošla dobro, a zapažanja uključujući otkriće Higgsa Bosona podržala su standardni model. Slabost Standardnog modela fizike čestica je što on ne objašnjava gravitacijsku silu prirode dok Super-simetrija može. Teorija Technicolora ima snažne pristalice kao što pokazuje ovaj najnoviji rad i ostavlja određenu sumnju da je Higgs Boson stvarno otkriven. Konačno, možda će biti potreban još jedan snažniji akcelerator čestica nove generacije.
Za Higgsa i Englerta, poništavanje otkrića nikako nije uništenje životnog djela niti bi bilo odbacivanje Nobelove nagrade. Teorijski rad fizičara odavno je prepoznat po prethodnim nagradama. Standardni model kao, barem djelomično, rješenje teorije svega je poput slagalice. Komad po dio, kako se razvija, ali ne bez pogrešnih koraka. Nadalje, komadi dodani standardnom modelu mogu biti poput kuće od karata i zahtijevati zamjenu većeg rješenja s potpuno drugim. To bi mogao biti slučaj Higgsa i Technicolora.
U trenucima poput djece donekle odlučne, fizičari ubacuju rješenje u razvijajuću slagalicu koja se čini prikladnom, ali na kraju je mora povući. Sadašnji diskurs još ne jamči povlačenje. Elegancija i jednostavnost konačne su karakteristike tražene u teorijskim rješenjima. Fizičari čestica također koriste taj izraz Prirodnost pri opisivanju problema s parametrima teorije mjerača. Rješenja - dijelovi - zagonetke koju su stvorili Peter Higgs i François Englert, na čelu su i potaknuli daljnji rad na postizanju jasnijeg standardnog modela, ali malo je onih koji tvrde da će se pojaviti kao teorija svega.
Reference:
Prethodni ispisTechnicolor Higgs bozon u svjetlu podataka o LHC-u
