במסדרון הגדול Hadron Collider (LHC) באירופה, מהר יותר טוב. עם זאת, חוקרים אחרים מכריזים לא כל כך מהר. יתכן כי LHC לא גילה את היגס בוסון, הבוסון המקנה מסה לכל דבר, חלקיק האל כמו שכמה קראו לזה. בעוד שגילוי היגס בוסון בשנת 2012 הגיע לשיאו עם הענקת פרס נובל לדצמבר 2013 לפיטר היגס ופרנסואה אנגלרט, צוות חוקרים העלה את הספקות הללו לגבי היגס בוסון בעיתונם שפורסם בכתב העת Physical Review D.
השיח דומה למה שהתגלה בשנה האחרונה עם גילוי האור מתחילת הזמן שהצביע על תקופת האינפלציה של היקום. חוקרים הבוחנים את מעמקי היקום ואת העומקים הפנימיים של חלקיקים תת-אטומיים מחפשים איתותים בקצה הגילוי, ממש מעל רמת הרעש ובקרבת האותות ממקורות אחרים. לגבי תצפיות הטלסקופ BICEP2 (מאמרים קודמים בבריטניה), הוא די חוזר ללוח השרטוט, אך ספקות Higgs Boson (מאמרים קודמים ב- U.T.) בהחלט מאתגרים אך זקוקים לראיות מוצקות יותר. בענייני אנוש, אם ה- HHGS Boson לא התגלה על ידי ה- LHC, מה עושים עם פרס נובל שהוענק?
האתגר הנוכחי ל- Higgs Boson אינו חדש ואינו רק בעיה של גילוי וחדות של החיישנים כפי שקורה עם נתוני BICEP2. טלסקופ החלל פלאנק חשף כי אור שהוקרן מעפר בשילוב עם השדה המגנטי בגלקסיית שביל החלב שלנו יכול להסביר את האות שגילתה BICEP2 שהצהירו החוקרים כחתימה הקדומה של תקופת האינפלציה. החלקיק של היגס בוסון הוא למעשה חיזוי לתיאוריה שהציע פיטר היגס ומספר אחרים החל בראשית שנות השישים. זהו חלקיק חזוי מתורת המידות שפותח על ידי היגס, אנגלט ואחרים, בלב המודל הסטנדרטי.
מאמר זה האחרון הוא מצוות חוקרים מדנמרק, בלגיה ובריטניה בראשות ד"ר מדס טודל פרנדסן. המחקר שלהם שכותרתו, "Technicolor Higgs boson לאור נתוני LHC" דן כיצד מנבאת התיאוריה שלהם טכניקולור קוורקים באמצעות מגוון אנרגיות הניתנות לגילוי ב- LHC וכי אחת בפרט נמצאת בגובה אי הוודאות של נקודת הנתונים המוצהרת כ- Higgs Boson. יש גרסאות של Technicolor Theory (TC) ונייר המחקר משווה בפירוט את תורת השדה שמאחורי המודל הסטנדרטי Higgs ו- TC Higgs (גרסתם לבוסון היגס). מסקנתם היא כי TC Higgs ניבא על ידי תורת Technicolor התואמת את התכונות הפיזיקליות הצפויות, היא בעלת מסה נמוכה ובעלת רמת אנרגיה - 125 GeV - שלא ניתן להבחין בה בין התהודה שנחשבת כיום לדגם הסטנדרטי Higgs. שלהם הוא חלקיק מורכב וזה לא מקנה מסה לכל דבר.
אז אתה אומר - חכה! מהו טכניקולור בעגה של פיזיקת החלקיקים? כדי לענות על זה תרצה לדבר עם אינסטלטור מדרום ברונקס, ניו יורק - ד"ר לאונרד סוסקינד. אם כי כבר לא אינסטלטור, סוסקינד הציעה לראשונה את Technicolor לתאר את שבירת הסימטריה בתאוריות מד שהן חלק מהמודל הסטנדרטי. סוסקינד ופיזיקאים אחרים משנות השבעים ראו את זה לא מספק כשנדרש פרמטרים שרירותיים רבים כדי להשלים את תיאוריית המד שנמצאה בשימוש במודל הסטנדרטי (הכולל את סקלר היגס ושדה היגס). הפרמטרים הגדירו כתוצאה מכך את המסה של החלקיקים היסודיים ותכונות אחרות. הפרמטרים הללו הוקצו ולא חושבו וזה לא היה מקובל על סוסקינד, 'הופט, וולטמן ואחרים. הפיתרון כלל את הרעיון של Technicolor שסיפק אמצעי "טבעי" לתאר את התפלגות הסימטריה בתאוריות המד שמרכיבות את המודל הסטנדרטי.
Technicolor בפיזיקת החלקיקים חולק דבר אחד פשוט במשותף עם Technicolor ששלט בתעשיית הסרטים המוקדמים בצבע - המונח מורכב ביצירת צבע או חלקיקים.
אם התיאוריה סביב Technicolor נכונה, צריך שיהיו הרבה חלקיקים טכניים-קווארק וטכניים-היגסים עם ה- LHC או מאיץ חזק יותר מהדור הבא; גן חיות אמיתי של חלקיקים מלבד רק הביגון היגס. התיאוריה פירושה גם שחלקיקים 'אלמנטריים' אלה הם מרוכבים של חלקיקים קטנים יותר וכי יהיה צורך בכוח נוסף של הטבע בכדי לקשור אותם. והמאמר החדש הזה של בליייב, בראון, פרודי ופרנדסן טוען כי לחלקיק טכני-קווארק ספציפי אחד יש תהודה (נקודת גילוי) שנמצאת בתוך אי הוודאות של המדידות עבור היגס בוסון. במילים אחרות, היגס בוסון אולי אינו "חלקיק האל" אלא חלקיק טכניקולור קווארק המורכב מחלקיקים יסודיים יותר קטנים וכוח אחר הקושר אותם.
מאמר זה של בליייב, בראון, פרודי ופרנדסן הוא תזכורת ברורה לכך שהמודל הסטנדרטי לא מוטרד וכי אפילו גילויו של היגס בוסון אינו בטוח במאה אחוז. בשנה האחרונה שולבו חיישנים רגישים יותר ב- LHC של CERN שיעזרו להפריך אתגר זה לתיאוריה של היגס - היגס סקלר ושדה, היגס בוסון או אולי יחשפו את חתימותיהם של חלקיקי Technicolor. גלאים טובים יותר עשויים לפתור את ההבדל בין רמת האנרגיה של קוורק Technicolor לבין Higgs Boson. חוקרי LHC מיהרו להצהיר כי עבודתם עוברת מעבר לגילוי של היגס בוסון. כמו כן, עבודתם עלולה למעשה להפריך כי מצאו את היגס בוסון.
עם פנייה לחוקר המשותף ד"ר אלכסנדר בליייב, נשאלה השאלה - האם השדרוגים האחרונים למאיץ CERN יספקו את הדיוק הדרוש כדי להבדיל טכניקה-קווארק מהחלקיק של היג?
"אין כמובן שום ערובה", הגיב ד"ר בליייב למגזין החלל, "אך שדרוג ה- LHC בהחלט יספק פוטנציאל טוב בהרבה לגלות חלקיקים אחרים הקשורים לתיאוריה של Technicolor, כמו טכני-מזונים כבדים או טכני-בריונים."
פיתרון הספקות ובחירת התוספות הנכונות לדגם הסטנדרטי אכן תלוי בגלאים טובים יותר, בתצפיות יותר והתנגשויות באנרגיות גבוהות יותר. נכון לעכשיו, ה- LHC מושקע להגדלת אנרגיות התנגשות מ- 8 TeV ל- 13 TeV. בין התצפיות ב- LHC, סופר-סימטריה לא התקדמה יפה והתצפיות כולל תגלית היגס בוסון תמכו במודל הסטנדרטי. חולשתו של המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים היא בכך שהוא אינו מסביר את כוח הכבידה של הטבע ואילו סופר-סימטריה יכולה. התיאוריה של Technicolor שומרת על תומכים חזקים כפי שעולה מהמאמר האחרון והיא משאירה ספק כלשהו שההיגס בוסון התגלה למעשה. בסופו של דבר עשוי להיות צורך במאיץ חלקיקים מהדור הבא.
עבור היגס ואנגלרט, היפוך הגילוי הוא בשום פנים ואופן לא הרס מפעל חיים או שזו תהיה ביטול פרס נובל. עבודתם התיאורטית של הפיזיקאים הוכרה זה מכבר בפרסים קודמים. המודל הסטנדרטי, לפחות, פיתרון חלקי של התיאוריה של הכל דומה לפאזל מסור. פיסת אחרי חתיכה היא כיצד היא מתפתחת אך לא בלי טעויות שגויות. יתר על כן, החלקים שנוספו לדגם הסטנדרט יכולים להיות כמו בית קלפים ומחייבים החלפת פיתרון גדול יותר בפתרון אחר לחלוטין. זה יכול להיות המקרה של היגס וטכניקולור.
לפעמים כמו ילדים נחושים במידת מה, פיזיקאים הטילו פיתרון לפאזל המתפתח שנראה שהוא מתאים אך בסופו של דבר יש לחזור בו. השיח הנוכחי אינו מצדיק עדיין נסיגה. אלגנטיות ופשטות הם המאפיינים האולטימטיביים המבוקשים בפתרונות תיאורטיים. פיסיקאים של חלקיקים משתמשים גם במונח טבעיות כאשר מתארים את החששות מהפרמטרים של תיאוריה. הפתרונות - החלקים - של הפאזל שיצרו פיטר היגס ופרנסואה אנגלרט הובילו את חודם ועידודם של עבודה נוספת שתשיג מודל סטנדרט נשמע יותר, אך מעטים אם בכלל טוענים כי היא תופיע כתאוריה של הכל.
הפניות:
הדפס מראש שלTechnicolor Higgs Boson לאור נתוני LHC
