Το Large Hadron Collider (LHC) χρεώνεται ως ο επόμενος μεγάλος επιταχυντής σωματιδίων που θα μας δώσει την καλύτερη ευκαιρία αλλά να ανακαλύψουμε το απατηλό ανταλλακτικό σωματίδιο (ή μποζόνιο) του πεδίου Higgs. Η ανακάλυψη (ή όχι) του μποζονίου Higgs θα απαντήσει σε τόσες πολλές ερωτήσεις σχετικά με το σύμπαν μας, και η κατανόησή μας για τον κβαντικό κόσμο θα μπορούσε να φέρει επανάσταση.
Υπάρχει όμως ένα πρόβλημα. Το LHC δεν έχει προγραμματιστεί για επανεκκίνηση μέχρι τον Σεπτέμβριο του 2009 (ένα ολόκληρο έτος μετά την τελευταία προσπάθεια) και δεν αναμένονται συγκρούσεις σωματιδίων έως τον Οκτώβριο. Ακόμα και τότε, οι συγκρούσεις υψηλής ενέργειας δεν θα είναι πιθανές μέχρι το 2010, αφήνοντας το πεδίο ανοιχτό για ανταγωνιστικές εγκαταστάσεις επιταχυντών για να διπλασιάσουν τις προσπάθειές τους για να κάνουν αυτήν την ιστορική ανακάλυψη πριν το LHC συνδεθεί στο διαδίκτυο.
Το Tevatron, στο Εθνικό Εργαστήριο Επιταχυντών Fermi (Fermilab) στο Ιλινόις, είναι σήμερα ο πιο ισχυρός επιταχυντής στον κόσμο και έχει βελτιώσει τόσο πολύ τις συγκρούσεις σωματιδίων υψηλής ενέργειας, που οι επιστήμονες εκτιμούν ότι υπάρχει 50% πιθανότητα ανακάλυψης μποζόνιου Higgs. μέχρι το τέλος του 2009…
Εάν αυτός ήταν ένας διαγωνισμός ΗΠΑ εναντίον της Ευρώπης για να ανακαλύψει το σωματίδιο Higgs, το Tevatron θα είχε ένα σαφές πλεονέκτημα. Παρόλο που είναι παλιό (η πρώτη διαμόρφωση ολοκληρώθηκε το 1984) και αναμένεται να αντικατασταθεί από το LHC το 2010, το Tevatron είναι ένας αποδεδειγμένος επιταχυντής σωματιδίων με εντυπωσιακό ιστορικό. Οι τεχνικές και η τεχνολογία του επιταχυντή έχουν βελτιωθεί, καθιστώντας τις συγκρούσεις υψηλής ενέργειας αδρονίου ρουτίνα. Ωστόσο, οι επιστήμονες του Fermilab θέλουν να τονίσουν ότι δεν προσπαθούν να νικήσουν το LHC στην αναζήτηση του μποζόνιου Higgs.
“Δεν αγωνιζόμαστε CERN», Δήλωσε ο Διευθυντής του Fermilab, Pier Oddone. Επισημαίνει ότι υπάρχει πολλή συνεργατική εργασία μεταξύ του Fermilab και του CERN, επομένως όλοι οι επιστήμονες, ανεξάρτητα από την ήπειρο στην οποία βρίσκονται, όλοι εργάζονται για έναν κοινό στόχο. Στην πραγματικότητα, αμφιβάλλω ότι συμβαίνει αυτό. Όταν ψάχνετε για ένα από τα πιο πολυπόθητα βραβεία στη σύγχρονη κβαντική φυσική, είναι περισσότερο μια περίπτωση «κάθε εργαστηρίου για τον εαυτό του». Οι επιστήμονες στο Fermilab το επιβεβαίωσαν, λέγοντας ότι είναι «δουλεύοντας τις ουρές τουςΑνάλυση δεδομένων από το Tevatron.
“Έμμεσα, τους βοηθάμε, "Λέει ο Ντμίτρι Ντενίσοφ, εκπρόσωπος του DZero (ένας από τους ανιχνευτές του Tevatron), για τον ευρωπαϊκό του διαγωνισμό. «Αισθάνονται σίγουρα τη ζέστη και εργάζονται λίγο πιο σκληρά.”
Για να είναι πλήρες το πρότυπο μοντέλο, πρέπει να βρεθεί το σωματίδιο Higgs. Εάν υπάρχει, οι φυσικοί έχουν θέσει ανώτερα και κάτω όρια στην πιθανή μάζα του. Σε τιμή μεταξύ 114 και 184 GeV, αυτό εμπίπτει στην ευαισθησία των ανιχνευτών Tevatron. Θα πρέπει να είναι θέμα χρόνου έως ότου ανακαλυφθεί το σωματίδιο Higgs και οι φυσικοί έχουν υπολογίσει ότι εάν το σωματίδιο Higgs μπορεί να δημιουργηθεί κατά τη διάρκεια μιας σύγκρουσης πρωτονίων-αντιπρωτονίων υψηλής ενέργειας Tevatron. Δίνουν ακόμη και στο Tevatron μια πιθανότητα 50:50 για ανακάλυψη σωματιδίων Higgs μέχρι το Νέο Έτος.
Το περασμένο καλοκαίρι, και τα δύο βασικά πειράματα σωματιδίων (CDF και DZero) εστίασαν στην ανίχνευση σωματιδίων Higgs με μάζα 170 GeV (σε αυτήν την τιμή ένα σωματίδιο θα ήταν ευκολότερο να ανιχνευθεί από τον θόρυβο του φόντου). Ωστόσο, δεν ανιχνεύθηκαν σωματίδια Higgs. Τώρα οι φυσικοί θα επεκτείνουν την αναζήτηση πάνω και κάτω από αυτήν την τιμή. Επομένως, εάν υπάρχει το μποζόνιο Higgs, θα ήταν χρήσιμο εάν έχει μάζα όσο το δυνατόν πιο κοντά στα 170 GeV. Οι εκτιμήσεις προτείνουν ένα μποζόνιο 150 GeV Higgs θα μπορούσε να ανακαλυφθεί ήδη από αυτό το καλοκαίρι, πολύ πριν από την επισκευή του LHC. Εάν η μάζα του μποζονίου Higgs είναι περίπου το σήμα 120 GeV, ενδέχεται να χρειαστούν οι επιστήμονες της Tevatron έως το 2010 για να εξακριβώσουν εάν έχει εντοπιστεί ένα μποζόνιο Higgs.
Πηγή: Νέος Επιστήμονας
