Στο Large Hadron Collider (LHC) στην Ευρώπη, το γρηγορότερο είναι καλύτερο. Ωστόσο, άλλοι ερευνητές διακηρύσσουν όχι τόσο γρήγορα. Το LHC μπορεί να μην έχει ανακαλύψει το Higgs Boson, το μποζόνιο που μεταδίδει μάζα σε όλα, το σωματίδιο του θεού όπως το έχουν ονομάσει ορισμένοι. Ενώ η ανακάλυψη του Higgs Boson το 2012 κορυφώθηκε με την απονομή του βραβείου Νόμπελ τον Δεκέμβριο του 2013 στους Peter Higgs και François Englert, μια ομάδα ερευνητών έθεσε αυτές τις αμφιβολίες για το Higgs Boson στην εφημερίδα τους που δημοσιεύθηκε στο περιοδικό Physical Review D.
Ο λόγος είναι παρόμοιος με αυτόν που ξετυλίχθηκε τον τελευταίο χρόνο με την ανίχνευση του φωτός από την αρχή του χρόνου που σηματοδότησε την εποχή του πληθωρισμού του Σύμπαντος. Οι ερευνητές που εξετάζουν τα βάθη του Σύμπαντος και τα εσωτερικά βάθη των υποατομικών σωματιδίων αναζητούν σήματα στην άκρη της ανιχνευσιμότητας, ακριβώς πάνω από το επίπεδο θορύβου και κοντά στα σήματα από άλλες πηγές. Για τις παρατηρήσεις του τηλεσκοπίου BICEP2 (προηγούμενα άρθρα των Η.Π.Α.), είναι σχεδόν πίσω στον πίνακα σχεδίασης, αλλά οι αμφιβολίες του Higgs Boson (προηγούμενα άρθρα των Η.Π.Α.) είναι σίγουρα απαιτητικές αλλά χρειάζονται πιο σταθερές αποδείξεις. Στις ανθρώπινες υποθέσεις, εάν ο Higgs Boson δεν ανιχνευόταν από το LHC, τι κάνει κανείς με το βραβείο Νόμπελ;
Η παρούσα πρόκληση για το Higgs Boson δεν είναι καινούργια και δεν είναι απλώς πρόβλημα ανίχνευσης και οξύτητας των αισθητήρων, όπως συμβαίνει με τα δεδομένα BICEP2. Το διαστημικό τηλεσκόπιο Planck αποκάλυψε ότι το φως που εκπέμπεται από τη σκόνη σε συνδυασμό με το μαγνητικό πεδίο στον γαλαξία μας στον Γαλαξία μας θα μπορούσε να εξηγήσει το σήμα που ανιχνεύθηκε από το BICEP2 που οι ερευνητές διακήρυξαν ως την αρχική υπογραφή της περιόδου πληθωρισμού. Το σωματίδιο Higgs Boson είναι στην πραγματικότητα μια πρόβλεψη της θεωρίας που πρότεινε ο Peter Higgs και αρκετοί άλλοι ξεκινώντας στις αρχές της δεκαετίας του 1960. Είναι ένα προβλεπόμενο σωματίδιο από τη θεωρία μετρητή που αναπτύχθηκε από τους Higgs, Englert και άλλους, στην καρδιά του Standard Model.
Αυτή η πρόσφατη εργασία προέρχεται από μια ομάδα ερευνητών από τη Δανία, το Βέλγιο και το Ηνωμένο Βασίλειο με επικεφαλής τον Δρ. Mads Toudal Frandsen. Η μελέτη τους με τίτλο, "Technicolor Higgs boson υπό το φως των δεδομένων LHC" συζητά πώς προβλέπει η υποστηριζόμενη θεωρία τους Τεχνική κουάρκ μέσω μιας σειράς ενεργειών που ανιχνεύονται στο LHC και ότι συγκεκριμένα βρίσκεται εντός του επιπέδου αβεβαιότητας του σημείου δεδομένων που δηλώνεται ότι είναι το Higgs Boson. Υπάρχουν παραλλαγές της Technicolor Theory (TC) και το ερευνητικό έγγραφο συγκρίνει λεπτομερώς τη θεωρία πεδίου πίσω από το Standard Model Higgs και το TC Higgs (η έκδοση του Higgs boson). Το συμπέρασμά τους είναι ότι ένα TC Higgs προβλέπεται από την Technicolor Theory που είναι συνεπές με τις αναμενόμενες φυσικές ιδιότητες, έχει χαμηλή μάζα και έχει ενεργειακό επίπεδο - 125 GeV - που δεν διακρίνεται από τον συντονισμό που θεωρείται τώρα ως το Standard Model Higgs. Το δικό τους είναι ένα σύνθετο σωματίδιο και δεν προσδίδει μάζα σε όλα.
Λοιπόν λέτε - περίμενε! Τι είναι το Technicolor στη γλώσσα της σωματιδιακής φυσικής; Για να απαντήσετε σε αυτό, θα θέλατε να μιλήσετε με έναν υδραυλικό από το South Bronx της Νέας Υόρκης - Δρ Leonard Susskind. Αν και δεν είναι πλέον υδραυλικός, ο Susskind πρότεινε για πρώτη φορά την Technicolor να περιγράψει το σπάσιμο της συμμετρίας σε θεωρίες μετρητών που αποτελούν μέρος του Standard Model. Ο Susskind και άλλοι φυσικοί από τη δεκαετία του 1970 θεώρησαν μη ικανοποιητικό το γεγονός ότι χρειάστηκαν πολλές αυθαίρετες παράμετροι για την ολοκλήρωση της θεωρίας Gauge που χρησιμοποιείται στο πρότυπο μοντέλο (που περιλαμβάνει το Higgs Scalar και το Higgs Field). Οι παράμετροι κατά συνέπεια καθορίζουν τη μάζα των στοιχειωδών σωματιδίων και άλλων ιδιοτήτων. Αυτές οι παράμετροι εκχωρήθηκαν και δεν υπολογίστηκαν και αυτό δεν ήταν αποδεκτό από τους Susskind, 't Hooft, Veltmann και άλλους. Η λύση περιελάμβανε την έννοια του Technicolor που παρείχε ένα «φυσικό» μέσο για την περιγραφή της κατανομής της συμμετρίας στις θεωρίες των μετρητών που συνθέτουν το πρότυπο μοντέλο.
Η Technicolor στη σωματιδιακή φυσική μοιράζεται ένα απλό κοινό με την Technicolor που κυριάρχησε στην πρώιμη βιομηχανία χρωμάτων - τον όρο σύνθετο στη δημιουργία χρώματος ή σωματιδίων
Εάν η θεωρία γύρω από το Technicolor είναι σωστή, τότε θα πρέπει να υπάρχουν πολλά σωματίδια techni-quark και techni-Higgs με τον LHC ή έναν πιο ισχυρό επιταχυντή επόμενης γενιάς. ένας πραγματικός ζωολογικός κήπος σωματιδίων εκτός από το Higgs Boson. Η θεωρία σημαίνει επίσης ότι αυτά τα «στοιχειώδη» σωματίδια είναι σύνθετα υλικά μικρότερων σωματιδίων και ότι μια άλλη δύναμη της φύσης θα χρειαζόταν για να τα συνδέσει. Και αυτό το νέο έγγραφο των Belyaev, Brown, Froadi και Frandsen ισχυρίζεται ότι ένα συγκεκριμένο σωματίδιο techni-quark έχει έναν συντονισμό (σημείο ανίχνευσης) που βρίσκεται μέσα στην αβεβαιότητα των μετρήσεων για το Higgs Boson. Με άλλα λόγια, το Higgs Boson μπορεί να μην είναι «το σωματίδιο του θεού» αλλά μάλλον ένα σωματίδιο Technicolor Quark που αποτελείται από μικρότερα πιο θεμελιώδη σωματίδια και μια άλλη δύναμη που τα δεσμεύει.
Αυτό το έγγραφο των Belyaev, Brown, Froadi και Frandsen είναι μια σαφής υπενθύμιση ότι το πρότυπο μοντέλο είναι αναστατωμένο και ότι ακόμη και η ανακάλυψη του Higgs Boson δεν είναι 100% σίγουρη. Τον τελευταίο χρόνο, περισσότεροι ευαίσθητοι αισθητήρες έχουν ενσωματωθεί στο LHC του CERN, οι οποίοι θα βοηθήσουν να αντικρούσουν αυτήν την πρόκληση στη θεωρία Higgs - Higgs Scalar and Field, το Higgs Boson ή μπορεί να αποκαλύψουν τις υπογραφές σωματιδίων Technicolor. Οι καλύτεροι ανιχνευτές ενδέχεται να επιλύσουν τη διαφορά μεταξύ του επιπέδου ενέργειας του κουάρκ Technicolor και του Higgs Boson. Οι ερευνητές του LHC δήλωσαν γρήγορα ότι το έργο τους προχωρά πέρα από την ανακάλυψη του Higgs Boson. Επίσης, η δουλειά τους θα μπορούσε πραγματικά να διαψεύσει ότι βρήκαν το Higgs Boson.
Σε επαφή με τον συν-ερευνητή Dr. Alexander Belyaev, τέθηκε το ερώτημα - οι πρόσφατες αναβαθμίσεις στον επιταχυντή CERN θα παρέχουν την ακρίβεια που απαιτείται για τη διαφοροποίηση ενός technie-Quark από το σωματίδιο του Higg;
«Δεν υπάρχει καμία εγγύηση φυσικά», είπε ο Δρ Belyaev στο Space Magazine, «αλλά η αναβάθμιση του LHC σίγουρα θα προσφέρει πολύ καλύτερες δυνατότητες για την ανακάλυψη άλλων σωματιδίων που σχετίζονται με τη θεωρία της Technicolor, όπως τα βαρέα Technon-mesons ή τα Techni-baryons».
Η επίλυση των αμφιβολιών και η επιλογή των σωστών προσθηκών στο πρότυπο μοντέλο εξαρτάται από καλύτερους ανιχνευτές, περισσότερες παρατηρήσεις και συγκρούσεις σε υψηλότερες ενέργειες. Προς το παρόν, ο LHC είναι κάτω για να αυξήσει τις ενέργειες σύγκρουσης από 8 TeV σε 13 TeV. Μεταξύ των παρατηρήσεων στον LHC, η Super-συμμετρία δεν τα πήγε καλά και οι παρατηρήσεις, συμπεριλαμβανομένης της ανακάλυψης Higgs Boson, έχουν υποστηρίξει το πρότυπο μοντέλο. Η αδυναμία του Τυπικού Μοντέλου της σωματιδιακής φυσικής είναι ότι δεν εξηγεί τη βαρυτική δύναμη της φύσης, ενώ η υπερ-συμμετρία μπορεί. Η θεωρία της Technicolor διατηρεί ισχυρούς υποστηρικτές, όπως δείχνει αυτό το τελευταίο έγγραφο και αφήνει κάποια αμφιβολία ότι ο Higgs Boson εντοπίστηκε στην πραγματικότητα. Τελικά μπορεί να χρειαστεί ένας ακόμη πιο ισχυρός επιταχυντής σωματιδίων επόμενης γενιάς.
Για τους Higgs και Englert, η αντιστροφή της ανακάλυψης δεν είναι καθόλου η καταστροφή του έργου μιας ζωής ή θα ήταν η απόλυση ενός βραβείου Νόμπελ. Το θεωρητικό έργο των φυσικών αναγνωρίζεται εδώ και πολύ καιρό από προηγούμενα βραβεία. Το πρότυπο μοντέλο ως, τουλάχιστον, μια μερική λύση της θεωρίας των πάντων είναι σαν ένα παζλ. Το κομμάτι με κομμάτι είναι πώς αναπτύσσεται αλλά όχι χωρίς λάθη. Επιπλέον, τα κομμάτια που προστίθενται στο πρότυπο μοντέλο μπορούν να είναι σαν ένα χαρτόνι και απαιτούν την αντικατάσταση μιας μεγαλύτερης λύσης με μια εντελώς άλλη. Αυτό θα μπορούσε να είναι η περίπτωση των Higgs και Technicolor.
Σε περιόδους όπως τα παιδιά κάπως αποφασισμένα, οι φυσικοί ρίχνουν μια λύση στο ξεδιπλωμένο παζλ που φαίνεται να ταιριάζει, αλλά τελικά πρέπει να αποσυρθεί. Ο παρών λόγος δεν δικαιολογεί ακόμη μια ανάκληση. Η κομψότητα και η απλότητα είναι τα απόλυτα χαρακτηριστικά που αναζητούνται στις θεωρητικές λύσεις. Οι φυσικοί σωματιδίων χρησιμοποιούν επίσης τον όρο Φυσικότητα κατά την περιγραφή των ανησυχιών με τις παραμέτρους της θεωρίας μετρητή. Οι λύσεις - τα κομμάτια - του παζλ που δημιούργησαν οι Peter Higgs και François Englert ηγήθηκαν και ενθάρρυναν την περαιτέρω δουλειά που θα επιτύχει ένα πιο υγιές πρότυπο μοντέλο, αλλά λίγες αν υπάρχουν ισχυρισμοί ότι θα αναδειχθεί ως η θεωρία των πάντων.
Βιβλιογραφικές αναφορές:
Προ-εκτύπωση τουTechnicolor Higgs boson υπό το φως των δεδομένων LHC
