Cuộc đua tìm hạt Higgs bước vào chặng kết

Hiện nay, đã có gần gấp đôi bộ dữ liệu của họ kể từ cuộc gặp Grenoble, các nhà nghiên cứu tiếp tục nhìn thấy một sự vượt mức nhỏ trong vùng khối lượng thấp, nhưng nó là một sự vượt mức với một ý nghĩa thống kê thấp (khoảng 2–2,5σ so với 2,8σ). Nếu sự vượt mức trên thật sự là một dấu hiệu xác thực của một hạt mới, chứ không phải một thăng giáng thống kê của những sự kiện nền trông tương tự, thì các nhà vật lí trông đợi ý nghĩa của nó lớn lên – chứ không giảm – khi có nhiều va chạm proton-proton được phân tích thêm.

“Thực tế chúng tôi đang có dữ liệu thu thập cho đến hai tuần trước đây là rất lớn và tuyệt vời”, phát biểu của Vivek Sharma, một thành viên của đội thí nghiệm CMS. “Chúng tôi không biết liệu sự vượt mức trên có là một thăng giáng thống kê như nó trông như thế hay không, nhưng bức tranh sẽ rõ ràng hơn nhiều khi chúng ta có thểm dữ liệu thu thập trong hai tháng tới”.

Phát ngôn viên CMS, Guido Tonelli cảnh báo rằng một tín hiệu Higgs thật sự có thể là yếu hơn, bất chấp dữ liệu bổ sung thêm đã được tính đến. “Một số người có chút quá hào hứng về sự vượt mức Grenoble, cho nên ảnh chộp nhanh của bộ dữ liệu mới nhất này có lẽ là một sự thất vọng, nhưng vẫn còn quá sớm để mà nói”, ông phát biểu hôm thứ sáu rồi. “Đây là một thời khắc lịch sử đối với ngành vật lí hạt cơ bản và chúng ta phải đảm bảo tuyệt đối trước khi đưa ra bất kì kết luận nào”.

Bên trong Máy Va chạm Hadron Lớn (LHC) ở CERN.

Giữ im lặng và tiếp tục làm việc

Ngoài việc sử dụng thêm dữ liệu, những kết quả Higgs mới còn dựa trên những lộ trình phân tích cải tiến, theo Richard Hawkings thuộc đội ATLAS. “Với nhiều thời gian hơn, chúng tôi đã làm công việc xử lí nền nhiễu tốt hơn, mang lại cho chúng tôi độ nhạy nâng lên”, Hawkings nói. “Vẫn có rất nhiều chỗ cho hạt Higgs ẩn náu ở những khối lượngt hấp hơn – nên chúng tôi cần có thêm dữ liệu nữa”.

Việc khám phá ra boson Higgs có thể hoàn tất Mô hình Chuẩn của ngành vật lí hạt cơ bản, mang lại một lời giải thích làm thế nào sự đối xứng điện yếu bị phá vỡ trong một phần nhỏ của một giây sau Big Bang, để lại những hạt sơ cấp nhất định với tính chất khối lượng. Việc không phát hiện ra hạt Higgs, hoặc cái gì đó khác thực hiện vai trò phá vỡ đối xứng này, sẽ để lại một chỗ trống lớn trong kiến thức của nhà vật lí về những thành phần cấu trúc cơ bản của tự nhiên.

“Một số người đang bắt đầu nghĩ ‘Nếu không có hạt Higgs thì sao?”, James Gillies, trưởng ban truyền thông của CERN phát biểu. “Công việc của chúng tôi là tiếp tục giữ im lặng và ngụ ý rằng hạt Higgs chưa được khám phá, nhưng nếu điều đó xảy ra, thì tự thân đó là một khám phá khoa học lớn”.

Thu hẹp vùng tìm kiếm

Ngoài hai cánh cửa sổ hẹp ở những khối lượng tầm trung, LHC nay đã loại trừ đẹp hơn nhiều những boson Higgs với khối lượng trong khoảng 145–466 GeV và tìm thấy không có sự vượt mức sự kiện đáng kể nào trong vùng 110–600 GeV. Những tìm kiếm trực tiếp tại máy va chạm LEP (Máy va chạm Electron Positron Lớn) trước đây của CERN, cơ sở đóng cửa hồi năm 2000, đã loại trừ hạt Higgs nhẹ hơn 114 GeV, trong khi khớp với những phép đo chính xác của lực điện yếu, Mô hình Chuẩn bác bỏ hạt Higgs nặng hơn 180 GeV.

Trong khi đó, những kết quả mới nhất từ những cuộc tìm kiếm hạt Higgs tại máy va chạm Tevatron ở Fermilab, gần Chicago, cơ sở sắp đóng cửa vào cuối tháng 9 tới, cũng đã công bố tại hội nghị Mumbai, bác bỏ những vùng 100–109 GeV và 156–177 GeV.

“Những vùng khối lượng tìm kiếm boson Higgs đang bị thu hẹp”, phát biểu của Aleandro Nisati thuộc đội ATLAS. “Tôi là một người đam mê hạt Higgs và tôi rất hào hứng trước kết quả này!”

Với việc LHC cung cấp dữ liệu ở tốc độ nhanh hơn tốc độ các nhà nghiên cứu có thể phân tích chúng, các nhà vật lí đã quyết định không công bố một kết luận chung chính thức của các kết quả Higgs ATLAS và CMS cho đến kết thúc năm thu thập dữ liệu này. LHC sắp cho ngừng các va chạm proton-proton vào đầu tháng 11 tới, chuyển sang các va chạm ion nặng trong một tháng trước khi đóng cửa cho đến đầu năm 2012.

“Với tư cách trưởng nhóm Higgs CMS, tôi không thể giữ quan điểm ‘kiểu đức tin’ rằng Higgs có tồn tại hay không”, Sharma nói. “Nhưng tôi không thích giả thuyết Higgs cho lắm; vì thế nếu không tìm ra Higgs, tôi sẽ thấy khá thoải mái”.

Nguồn: physicsworld.com

Vui lòng ghi rõ "Nguồn Thuvienvatly.com" khi đăng lại bài từ CTV của chúng tôi.

Nếu thấy thích, hãy Đăng kí để nhận bài viết mới qua email

Thêm ý kiến của bạn