Student World

***tisková zpráva Fyzikálního ústavu AV ČR

Vědci z experimentů CDF a D0 ve Fermiho národní laboratoři (spadající pod americký Department of Energy) zkombinovali výsledky obou experimentů, aby dále posunuli hranice v hledání dlouho očekávané Higgsovy částice. Výsledky prozrazují, že experimentátoři poprvé vyloučili (s 95% pravděpodobností) možnost existence Higgsova bosonu s hmotností 170 GeV, což je hodnota přibližně ve středu možného rozpětí hmotností, který stanovily předchozí experimenty. Kromě toho, že omezuje hodnoty hmotnosti, které by Higgsův boson mohl nabývat, výsledek také prokazuje, že experimenty na Tevatronu jsou dostatečně citlivé na možné signály Higgsova bosonu.

"Tyto výsledky znamenají, že experimenty na Tevatronu hrají důležitou roli ve hře o nalezení Higgsova bosonu,“ komentoval oznámení ředitel Fermiho národní laboratoře Pier Oddone.

Kombinace výsledků z obou experimentů na urychlovači Tevatron efektivně zdvojnásobuje množství dat, které jsou k dispozici pro analýzu a umožňuje oběma skupinám porovnat a vzájemně si zkontrolovat výsledky. V blízké budoucnosti experimentátoři předpokládají, že takto budou moci testovat čím dál tím širší spektrum možných hmotností Higgsova bosonu.

Standardní model mikrosvěta – částic a sil mezi nimi působících, jenž představuje teoretický rámec současné částicové fyziky, předpovídá existenci částice zvané Higgsův boson, jejíž interakce s ostatními částicemi způsobuje, že získávají hmotnost. Přesný mechanismus, kterým jednotlivé částice nabývají různé hmotnosti, není ovšem znám a evidence pro existenci Higgsova bosonu by tak zodpověděla jednu ze základních hádanek přírody.

Na každém z obou experimentů CDF a D0 se podílí více než 600 fyziků z celých Spojených států i z nejrůznějších zemí světa. Podle současného plánu budou experimenty ve Fermiho národní laboratoři pokračovat až do roku 2010, kdy vědci očekávají více než zdvojnásobení objemu získaných dat, což zvýší jejich šanci Higgsův boson objevit.

Vědci na celém světě s napětí očekávají spuštění nového urychlovače LHC v Evropském středisku fyziky částic CERN v Ženevě. I pro experimenty na LHC je objev Higgsova bosonu klíčovým cílem.

Urychlovač Tevatron a na něm probíhající experimenty dosahují špičkových parametrů. Urychlovač sám překonává v dosažené luminozitě, jež charakterizuje počet srážek antiprotonů s protony, jeden rekord za druhým. Čím větší luminozity Tevatron dosáhne, tím větší jsou šance experimentátorů Higgsův boson nalézt. Oba experimenty také neustále vylepšují své experimentální metodiky a tím dále výrazně zvyšují citlivost k Higgsovu bosonu.

"Experimentální program na Tevatronu ve Fermilabu jede na plný plyn", říká Dennis Kovar, náměstek ředitele Úřadu pro vědu amerického Department of Energy, zodpovědný za fyziku vysokých energií. "Jen v minulém roce z těchto dvou experimentů vzešlo 77 disertací a přes 100 publikací, které posunuly naše znalosti částicové fyziky při nejvyšších energiích".

Nové poznatky o Higgsově bosonu patří mezi zhruba 150 výsledků, které oba experimenty předložily na Mezinárodní konferenci o fyzice vysokých energií (ICHEP) ve Philadelphii, která se konala 29. července – 5. srpna 2008.

Podle Josepha Dehmera, ředitele odboru fyziky americké National Science Foundation by "Objev Higgsova bosonu přinesl odpověď na jednu z nejdůležitějších otázek současné fyziky. Experimenty na Tevatronu ještě neřekly své poslední slovo".

Fermilab je národní laboratoř vlády Spojených států poblíž Chicaga, spadající pod Department of Energy (DOE), a provozuje urychlovač Tevatron, srážeč částic pracující na nejvyšší současné světové energii. Fermiho výzkumná aliance provozuje Fermilab na základě kontraktu s DOE.

CDF je mezinárodní experiment, na němž se podílí 635 fyziků ze 63 institucí 15 zemí světa. D0 je obdobný mezinárodní projekt, jehož se účastní 600 fyziků z 90 institucí z 18 zemí, mezi nimi i České republiky. Z ČR se na tomto experimentu podílejí týmy z Fyzikálního ústavu AV ČR, Českého vysokého učením technického (Fakulty jaderné a fyzikálně inženýrské) a University Karlovy (Matematicko-fyzikální fakulty). CDF a D0 financuje DOE a National Science Foundation, jakožto i mnoho dalších agentur z celého světa.

Viz také:
Od cyklotronů k synchrotronům (1)
Historie detektorů – chytání neutrin a detektory ve srážečích

autor