Американские ученые совершили прорыв, который изменит науку

Убедительные признаки существования элементарной частицы, которую до сих пор никто и никогда не видел, предоставил исследователям коллайдер «Теватрон» в американском штате Иллинойс.

Ученые анализировали данные, полученные в результате столкновения протонов с соответствующими им частицами мира антиматерии – антипротонами. В результате этих столкновений возникают частицы, известные как W-бозоны (от английского слова weak, то есть частицы, обеспечивающие слабое взаимодействие), и пара адронных струй, состоящих из других частиц.

Именно в этих струях ученые обратили внимание на странный скачок, который может свидетельствовать о существовании некоей частицы, не включенной в стандартную модель физики элементарных частиц.

Как сообщает BBC это открытие еще нуждается в проверке, и работающие на ускорителе ученые ведут анализ полученных данных. Если их догадки подтвердятся, это будет совершенно новая частица, о существовании которой раньше и не предполагали. Исследователи говорят, что это точно не бозон Хиггса, за которым они охотятся давно и пока безрезультатно.

Кроме всего прочего, открытие может открыть путь к пониманию до сих пор неведомой фундаментальной силы и представлять собой самую радикальную революцию в физической науке на протяжении последних десятилетий.

Официально о находке эксперты «Теватрона» объявили на своем интернет-сайте, но до этого отправили уведомление о нем (пока не комментируемое другими специалистами) в хранилище данных Arxiv.

«Когда смотришь на эти данные, то видишь не какой-то диссонанс со стандартной моделью, а прекрасно оформленный „изгиб“ в распределении, что выглядит очень похоже на отклонение, которое произойти при включении в этот процесс какой-то новой частицы», – объясняет физик-теоретик из американской Национальной ускорительной лаборатории имени Энрико Ферми (Fermilab) Дэн Хупер.

Ученые признают, существует небольшая вероятность (примерно в 0,1%) того, что полученный в ходе эксперимента результат вызван статистическими колебаниями в данных. А чтобы открытие было признано официально, вероятность того, что наблюдавшийся эффект был случайностью, не должна превышать единицы на миллион.

При этом доктор Хупер, сам не участвовавший в эксперименте, указывает: результат получен при анализе данных с одного из двух детекторов «Теватрона», которые называются CDF и DZero. Это, по его словам, означает, что подтвердить свои предположения его коллеги могут и не запуская коллайдера вновь, а просто еще раз проанализировав данные, которые у них уже есть.

Кроме того, предстоящие эксперименты на Большом адронном коллайдере в Европе должны будут обеспечить физиков еще большим количеством данных, на основе которых они смогут подтвердить или опровергнуть догадки коллег, работающих на «Теватроне».

Учебники физики придется переписывать?

Чем бы ни оказалась новая частица, уже сейчас ясно, что речь не идет об ускользающем от ученых бозоне Хиггса, погоню за которым часто представляют одним из главных пунктов состязания между «Теватроном» и Большим адронным коллайдером.

«Если это реальный эффект, а не сбой и не ошибка в моделировании фона, то он будет намного более интересным, чем стандартная модель Хиггса», – говорит Тони Уэйдберг, физик из Оксфордского университета, занятый в эксперименте ATLAS на Большой коллайдере.

Однако в интервью Би-би-си Уэйдберг отметил, что не находит представленные свидетельства слишком убедительными, хотя и хочет увидеть более подробные данные. Доктор Уэйдберг говорит, что за те 30 лет, что он работает, не раз появлялись интересные данные, которые в итоге так и не становились реальными открытиями. «Они появляются и исчезают, – говорит он. – Время покажет».

Доктору Хуперу уже имеющиеся данные внушают куда больший оптимизм. «Существует 0,1-процентная вероятность того, что это результат статистических отклонений, – признает он. – Но если не брать в расчет этой вероятности, то это самая восхитительная новость из мира физики за время моей жизни».

Если предположения подтвердятся, то, полагает доктор Хупер, эта загадочная частица станет доказательством существования прежде неизвестных фундаментальных взаимодействий элементарных частиц.

«Мы знаем, что есть четыре силы: электромагнетизм, гравитация и сильное и слабое ядерные взаимодействия. Это может быть пятой силой. Все учебники физики придется переписывать», – говорит доктор Хупер.