Φευγαλέο ίχνος του μποζονίου Χιγκς

Ενα «φευγαλέo ίχνος» του μποζονίου Χιγκς ανακοίνωσαν ότι εντόπισαν οι επιστήμονες του Ευρωπαϊκού Κέντρου Πυρηνικών Ερευνών (CERN) στη Γενεύη. Προς το παρόν οι αρμόδιοι εμφανίζονται ιδιαίτερα επιφυλακτικοί, μιλώντας απλώς για ενδείξεις και παραπέμπουν για πιο χειροπιαστά αποτελέσματα στη λεπτομερέστερη ανάλυση που θα ολοκληρωθεί το 2012.

Σύμπτωση στα δυο πειράματα

Το γεγονός ότι το «είδωλο» του σωματιδίου του Θεού εμφανίζεται περίπου στην ίδια μάζα και στα δυο ξεχωριστά πειράματα που διεξάγονται για την αναζήτησή του στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων (LHC) θεωρείται ωστόσο ιδιαίτερα ενθαρρυντικό.

Για την ακρίβεια, πριν από την επίσημη ανακοίνωση της ανάλυσης των συγκεντρωτικών πειραματικών δεδομένων και ενώ οι φημολογίες οργίαζαν, κάποιοι ειδικοί έλεγαν ότι μια σύμπτωση των αποτελεσμάτων στα πειράματα Atlas και CMS, ακόμη και αν ήταν ασαφής, θα ήταν αρκετή για να «βάλει τους επιστήμονες στον πειρασμό να ανοίξουν σαμπάνιες» .

Αυτό βεβαίως μόνο μεταξύ τους και κεκλεισμένων των θυρών, γιατί επισήμως αυτή τη στιγμή κανείς δεν τολμά να μιλήσει για οριστική ανακάλυψη. Η σημερινή εικόνα άλλωστε μπορεί πάντοτε να ανατραπεί από την περαιτέρω ανάλυση των δεδομένων που θα συνεχιστεί το επόμενο έτος.

Ασαφές πλεόνασμα

Σύμφωνα με την επίσημη ανακοίνωση τόσο το Atlas όσο και το CMS «είδαν» ένα πλεόνασμα αλληλεπιδράσεων περίπου στην ίδια μάζα. Συγκεκριμένα το πρώτο εντόπισε το πλεόνασμα στα 126 γιγαηλεκτροβόλτ (GeV) και το δεύτερο στα 124 γιγαηλεκτροβόλτ. Είναι η πρώτη φορά που παρατηρείται τέτοια σύμπτωση στα δυο πειράματα και το γεγονός θεωρείται σημαντικό.

Τίποτε ωστόσο δεν αποκλείει το ενδεχόμενο η εικόνα αυτή να είναι απατηλή, γι’ αυτό και οι υπεύθυνοι εμφανίζονται επιφυλακτικοί. «Το πλεόνασμα μπορεί να οφείλεται σε κάποια διακύμανση, μπορεί όμως να είναι και κάτι πιο ενδιαφέρον. Δεν μπορούμε να αποκλείσουμε τίποτε σε αυτό το στάδιο» δήλωσε η Φαμπιόλα Τζανότι, εκπρόσωπος του πειράματος Atlas.

Από την πλευρά του ο Γκουίντο Τονέλι, εκπρόσωπος του πειράματος CMS, τόνισε: «Το πλεόνασμα είναι περισσότερο συμβατό με ένα Χιγκς του Καθιερωμένου Μοντέλου σε μάζες από τα 124 GeV και κάτω αλλά η στατιστική σημασία δεν είναι αρκετά μεγάλη ώστε να καταλήξουμε σε κάτι οριστικό. Με τα σημερινά δεδομένα αυτό που βλέπουμε ταιριάζει είτε με μια διακύμανση υποβάθρου είτε με την παρουσία του μποζονίου».

Το σωματίδιο φάντασμα

Το μποζόνιο Χιγκς, γνωστό και ως σωματίδιο-φάντασμα, είναι σύμφωνα με τη θεωρία εξαιρετικά βραχύβιο και υφίσταται πολύ γρήγορα μεταπτώσεις μετατρεπόμενο σε άλλα, σταθερότερα σωματίδια. Ο εντοπισμός του είναι αδύνατος με τα σημερινά μέσα, γι’ αυτό και οι ερευνητές το αναζητούν μέσω των αλληλεπιδράσεων που προκαλεί η παρουσία του.

Τα προηγούμενα πειράματα που είχαν γίνει στον Μεγάλο Επιταχυντή Hλεκτρονίων-Ποζιτρονίων (LEP), τον πρόδρομο του LHC, είχαν αποκλείσει την ύπαρξη του Χιγκς στις μάζες ως και τα 114 GeV. Ο LHC κατασκευάστηκε ακριβώς για να το αναζητήσει σε μεγαλύτερες μάζες.

Η επιφυλακτικότητα των ερευνητών στη σημερινή ανακοίνωση οφείλεται στο γεγονός ότι το πλεόνασμα αλληλεπιδράσεων παρατηρήθηκε μόνο σε μερικές από τις δισεκατομμύρια συγκρούσεις ατόμων που πραγματοποιήθηκαν κατά τη διάρκεια των δυο πειραμάτων.

Περιθώριο στατιστικού σφάλματος

Επίσης το επίπεδο στατιστικής βεβαιότητάς τους δεν ξεπερνά τα δυο σίγμα. Τυπικά, για να μπορεί να κατοχυρωθεί μια ανακάλυψη θα πρέπει να έχει τουλάχιστον επίπεδο βεβαιότητας πέντε σίγμα, το οποίο σημαίνει ότι οι πιθανότητες να οφείλεται σε στατιστικό σφάλμα είναι λιγότερες από μια στο εκατομμύριο.

Ουσιαστικά δηλαδή η επιστημονική κοινότητα βρίσκεται και πάλι σε αναμονή των αποτελεσμάτων των επόμενων αναλύσεων, τα οποία θα ανακοινωθούν το 2012. Εως τότε όλα τα ενδεχόμενα παραμένουν ανοιχτά και δεν αποκλείεται οι αισιόδοξες προβλέψεις να ανατραπούν.

«Τα σήματα αυτού του είδους έρχονται και φεύγουν» δήλωσε ο γενικός διευθυντής του CERN Ρολφ-Ντίτερ Χόιερ μιλώντας στο BBC. «Αν και υπάρχει αντιστοιχία ανάμεσα στα δυο πειράματα χρειαζόμαστε πιο χειροπιαστά νούμερα».

Ο εντοπισμός του «σωματιδίου του Θεού», όπως το αποκαλούν, θεωρείται ιδιαίτερα σημαντικός, καθώς αποτελεί τη βάση του Καθιερωμένου Μοντέλου της σωματιδιακής Φυσικής και της σημερινής κατανόησής μας για τη δημιουργία του Σύμπαντος.