Raziskovanje vesolja: 'Imamo zgodovinsko odkritje!'

V Evropskem centru za jedrske raziskave (Cern) so predstavili najnovejše rezultate raziskav o enem od najbolj iskanih delcev v fiziki, tako imenovanem Higgsovem bozonu. Strokovni seminar v Cernu se je začel z besedami: "Danes je poseben dan!" Povedali so, da so našli dokaze o obstoju "nekega zelo posebnega delca". Odkrili so namreč nov subatomski delec, ki bi lahko bil Higgsov bozon.

Joe Incandela, predstavnik raziskovalne skupine CMS, je občinstvu na seminarju v Cernu dejal: "To so še preliminarni rezultati, a menimo, da so zelo močni in trdni." Gotovost njihovih ugotovitev je tako trdna, da po njegovih besedah lahko govorimo o odkritju. Incandela s svojo ekipo 2100 znanstvenikov je sicer prepričan, da so odkrili nov bozon – torej delec iste vrste, kot je dolgo iskani Higgsov bozon. Tudi podatki, ki so jih do zdaj zbrali o opazovanem delcu, se ujemajo z opisom "božjega delca".

"Med raziskavo smo odkrili jasne znake novega delca," pa je dejala predstavnica druge raziskovalne skupine ATLAS Fabiola Gianott. Je pa ob tem poudarila, da potrebujejo še nekaj časa, da bi lahko rekli, da so njihovi rezultati tako trdni, da bi jih javnosti lahko predstavili kot dokaz. A tudi ta skupina 3000 znanstvenikov je dejala, da odkritje novega delca ustreza opisu  teorije Higgsovega bozona. Masa novega delca je okoli 125–126 gigaelektronvoltov (GeV), so sporočili iz Cerna.

Po skoraj dveurnem predavanju predstavnikov obeh raziskovalnih skupin so v Cernu sklenili, da imajo zgodovinsko odkritje, a da so še na začetku. Znanstvenike so udeleženci seminarja nagradili z bučnim aplavzom.

Znanstveniki v Cernu so torej zadovoljni s svojim delom, a jasno je, da bodo morali narediti še vrsto raziskav, da bodo ugotovili, ali je ta posebni delec, o katerem so govorili danes, tudi v resnici Higgsov bozon. So pa ugotovitve, ki so jih v Cernu predstavili danes, pomembne, saj kažejo, da so znanstveniki pri raziskovanju na pravi poti.

"Težko je biti ravnodušen glede teh rezultatov," je dejal Cernov znanstveni direktor Sergio Bertolucci. Dodal je, da so glede ugotovitev še previdni, a po njegovem mnenju je jasno, da so prišli do pomembne točke. Rezultati, ki so jih predstavili danes v Cernu, so označeni kot preliminarni. Temeljijo na podatkih, ki so jih zbrali v letih 2011 in 2012, a podatke iz leta 2012 še vedno analizirajo.

"Pri našem razumevanju narave smo prišli do prelomne točke," pa je dejal Cernov generalni direktor Rolf Heuer. "Odkritje tega delca, ki se ujema s Higgsovim bozonom, odpira pot za podrobnejše študije. Te potrebujejo dodatno statistiko, s katero bomo podrobno določili lastnosti novega delca. Verjetno je, da bo to osvetlilo nekaj skrivnosti našega vesolja," je še dejal.

Rezultate spremljali tudi na ljubljanskem Institutu Jožef Stefan

Na Institutu Jožef Stefan pravijo, da bo pozitivna identifikacija lastnosti na novo odkritega delca potrebovala veliko časa in podatkov. "Kakršno koli obliko bo odkriti Higgsov bozon imel, pa je naše razumevanje temeljnih lastnosti snovi naredilo velik korak naprej," pravijo na institutu.

Vodja raziskovalne skupine Atlas na Institutu Jožefa Stefana Marko Mikuž je povedal, da sta obe skupini videli nekaj, česar ob odsotnosti Higgsovega bozona ne bi smeli videti. Pojasnil je, da so to takšni rezultati, kot bi pri metu kocke zadeli osem zaporednih šestic. "Zdaj greste lahko domov vadit in poskušate, kolikokrat se vam bo to zgodilo. Zagotavljam vam, da nikoli, razen če imate kocko obteženo na šestici. Ta obtežitev je bila v našem primeru Higgsov bozon," je dejal.

Mikuž pravi, da smo videli, da približno ustreza temu, kar je teorija napovedala. Higgs namreč daje delcem maso, zato se sklaplja na vsako maso, tudi na velike mase, ki jih pričakujemo v tistih 96 odstotkih narave oziroma temne snovi, kamor človeško oko nima neposrednega dostopa. Podrobne lastnosti Higgsa nam tako lahko veliko povedo o tem temnem sektorju. "Ta Higgsov delec, ki smo ga danes spoznali, bo treba proučiti in ravno v tem energijskem območju je največ možnosti za preučevanje," je pojasnil Mikuž.

Slovenci sicer pri raziskovalni skupini ATLAS sodelujejo že od leta 1996. Kot je povedal Mikuž, so pomagali zgraditi ustrezen del sledilnega sistema, od koder prihaja 50 samorazločenih interakcij – šop sledi, ki vodi k skupnim izhodiščem oziroma trkom. "Potem smo postavili sistem za detekcijo anomalij v trkalniku, sodelovali pri analizah, pomemben del igramo pri računalništvu," je dodal.

Tudi Borut Kerševan z Instituta Jožef Štefan je na tiskovni konferenci v Ljubljani poudaril, da gre za najpomembnejše odkritje v zadnjih dveh desetletjih. "Ko smo odkrili elektron pred več kot sto leti, smo izvedeli, kakšna je sestava atomov, kako delujejo elektromagnetne sile, danes pa, ko smo odkrili nekaj, kar je zelo podobno Higgsovemu bozonu. Vemo, od kod prihaja masa, in razumemo precej več o našem vesolju," je dejal.

Američani o obstoju Higgsovega bozona poročali v ponedeljek

V ponedeljek so sicer že ameriški fiziki sporočili, da so našli močne znake o obstoju Higgsovega bozona oziroma t. i. božjega delca, ki bi pomagal razjasniti temeljne zakone vesolja, vendar pa so dejali, da bodo počakali še na podatke iz Evrope, ki bi potrdili morebitno odkritje. "Naši podatki močno kažejo na obstoj Higgsovega bozona, vendar bodo odkritje potrdili rezultati poskusov v velikem hadronskem trkalniku v Evropi," je povedal tiskovni predstavnik pospeševalnika delcev Fermilab v ameriški zvezni državi Illinois.

Dolgoletni lov na Higgsov bozon

Lov na Higgsov bozon je pomemben tudi zato, ker bi lahko dobili vpogled v nevidni svet rojstva celotnega vesolja. Higgsovo polje je bilo ugotovljeno leta 1960, odkril pa ga je britanski znanstvenik Peter Higgs, z njim pa se pojasnjuje, kako je snov ohranila in pridobila maso v trenutkih po velikem poku. Po tej teoriji je bozon "krivec“ za nastanek zvezd, planetov in življenja, saj daje maso večini elementarnih delcev. Od tod je dobil tudi ime "božji delec“.

Higgsovi delci po trditvah znanstvenikov obstajajo blizu meje 125 gigaelektronvoltov (GeV), kar je po teži primerljivo 120- ali 140-kratniku teže protonov. Nabiti delci se v električnem polju pospešeno gibljejo, kar znanost imenuje električni potencial ali voltaža. En elektronvolt (eV) je energija, ki jo med pospeševanjem skozi potencial enega volta proizvede en elektron. Zaradi ekvivalence mase in energije (kot jo označuje enačba E = mc2) govorijo fiziki tudi o masi delcev v elektronvolu.