בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו
 

טרם ביצעת אימות לכתובת הדוא"ל שלך. לאימות כתובת הדואל שלך  לחצו כאן

לקרוא ללא הגבלה, רק עם מינוי דיגיטלי בהארץ  

רשימת קריאה

רשימת הקריאה מאפשרת לך לשמור כתבות ולקרוא אותן במועד מאוחר יותר באתר,במובייל או באפליקציה.

לחיצה על כפתור "שמור", בתחילת הכתבה תוסיף את הכתבה לרשימת הקריאה שלך.
לחיצה על "הסר" תסיר את הכתבה מרשימת הקריאה.

סימנים ראשוניים לקיום החלקיק האלוהי

החלקיק מהווה מרכיב משמעותי ביותר במודל הסטנדרטי של מבנה החומר והוא האלמנט האחרון שעוד לא התגלה במסגרתו

58תגובות

לאחר שבועיים של ציפייה נרגשת וריבוי שמועות והשערות בקרב הפיזיקאים ובתקשורת, הודיעו היום (שלישי) מדענים ממאיץ החלקיקים הגדול בשווייץ כי זיהו סימנים ראשוניים לקיומו של חלקיק הבוזון היגס – מרכיב מרכזי במודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים שמעניק את תכונת המסה לכל שאר חלקיקי היסוד. זהו החלקיק האחרון שהמודל הסטנדרטי חוזה את קיומו ושעוד לא התגלה.

נציגי החוקרים משני הגלאים הגדולים של המאיץ – ATLAS ו-CMS - היו זהירים מאוד בהצהרותיהם, שהועברו בשידור חי באינטרנט. הם אמרו שאין להם מספיק נתונים כדי להכריז על תגלית מובהקת, ושהמידע ברשותם אינו מעיד בוודאות שההיגס אכן קיים. אבל הם צמצמו את טווח המסה שבו החלקיק יכול להופיע וגם העריכו - לראשונה בהיסטוריה של החיפושים אחר החלקיק החמקמק - מה עשויה להיות מסתו המדויקת. החוקרים הוסיפו שבשנת 2012 יוכלו להכריע אם ההיגס אכן קיים – ואם כן, מהי מסתו.

"הסיכוי שמה שאנו רואים בנתונים הוא ההיגס גבוה יותר מהסיכוי שמדובר רק ברעש רקע", אמר היום ל"הארץ" פרופ' עילם גרוס ממכון ויצמן למדע, שמרכז את החיפושים אחר ההיגס בגלאי ATLAS במאיץ החלקיקים. “זה היום הכי מרגש בחיי המדעיים - ואני מחפש את ההיגס מ-1987. אני מאמין שהוא קיים וברגע שצמצמנו את טווח ההופעה שלו לתחום מסה כל כך קטן – It's got to be there. אני אגב לא לבד בתחושה הזו”. עם זאת הוא הוסיף כי "המובהקות של הממצאים שלנו יכולה להימחק בתוך שנה. היו דברים מעולם. אז המדענים מאוד זהירים".

גם הפיזיקאי התיאורטי פרופ' אליעזר רבינוביץ מהאוניברסיטה העברית אמר כי “יש אפשרות שהסיגנל שהתקבל ייעלם. אבל העובדה היא שהמדענים מאמינים בזה מספיק כדי לשים את המידע על השולחן, לפני הציבור. הם לא היו חייבים לעשות את זה".

על סמך תוצאות הנתונים שהצטברו בשנה האחרונה - עד הדיווח הנוכחי - העריכו מדענים שמסת ההיגס צפויה להימצא בטווח של 114-141 ג'יגה אלקטרון-וולט (GeV). בדיווחיהם היום, צמצמו המדענים את טווח המסה האפשרי להיגס – מהלך חשוב שמלבד השלכותיו התיאורטיות מקדם את אפשרות גילוי ההיגס כיוון שהוא מצמצם את התחום שבו על הניסיונאים לחפש אחריו. צוות ATLAS צמצם את טווח המסה שבו החלקיק עשוי להופיע ל-116-130 GeV בעוד שב-CMS הציגו טווח של 115-127 GeV.

אך חשוב מכך - צוות החוקרים של גלאי ATLAS, אף העריך בפעם הראשונה בהיסטוריה של החיפושים אחר ההיגס שמסתו המדויקת של החלקיק עשויה להיות 125 GeV. על פי המדענים העובדים בגלאי זה, חלקיק היגס עם מסה זו קיים במובהקות סטטיסטית של כ-3.6 סיגמה. זוהי מובהקות שאינה מספקת כדי להכריז בוודאות על תגלית אבל בכל זאת משמעותית מאוד; 1 סיגמה משמעותו מידע כמעט חסר ערך בעוד 5 סיגמה מצביע על תגלית ודאית (אפשרות של אחת למיליון שהמידע הנתון לא משמעותי). צוות החוקרים בגלאי CMS העריך שהמסה של ההיגס עשויה להיות 124 GeV, אך להערכה הזו היתה מובהקת סטטיסטית נמוכה יותר מזו של ממצאי ATLAS.

הבוזון היגס הוא מרכיב תיאורטי חשוב של המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים. החלקיק אמור להעניק לשאר החלקיקים את המסה שלהם בכך שהוא המרכיב הבסיסי של שדה הידוע כשדה היגס, שעמו כל החלקיקים מקיימים יחסי גומלין. כיוון שהאינטראקציה עם שדה היגס משתנה מחלקיק לחלקיק, היא מעניקה לכל אחד מהם מסה אחרת.

עשו לנו לייק וקבלו את מיטב הפרשנויות והחדשות אליכם לפייסבוק

אי–פי

למסה של החלקיק ההיגס ישנן השלכות תיאורטיות חשובות: חלקיק היגס בעל מסה מסוימת עשוי להתאים לתחזיות של תיאוריות שמנסות להרחיב את המודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים, כמו מודלים סופר-סימטריים. בכל הנוגע לתוצאות שעליהם דווחי צוותי המדענים, פרופ' רבינוביץ אומר: "בואו קודם נראה בוודאות את החלקיק. אחר כך אפשר להחליט אם יש פה סטיות מהמודל הסטנדרטי".

מאיץ החלקיקים הגדול בשווייץ נועד לגילוי חלקיק ההיגס חלקיקים תיאורטיים אחרים שעשויים להוביל את הפיזיקה אל מעבר למודל הסטנדרטי של פיזיקת החלקיקים. Large Hadron Collider ממוקם במנהרה טבעתית ותת-קרקעית באורך 27 קילומטר בגבול שווייץ-צרפת; לאורך המנהרה המדענים מאיצים זה לקראת זה פרוטונים במהירויות הקרובות למהירות האור. בהתנגשויות העוצמתיות שמתרחשות בין הפרוטונים, נוצרים חלקיקים תת-אטומיים שונים. המדענים מקווים שבעקבות ההתנגשויות הללו, הגלאים המוצבים לאורך המאיץ יזהו את ההיגס, כמו גם חלקיקים אחרים שאותם חוזות תיאוריות הסופר-סימטריה והמיתרים.

כיוון שתוחלת חייו של ההיגס היא קצרה מאוד, המדענים מנסים לזהותו על ידי תוצרי הדעיכה השונים שלו – החלקיקים שאליהם הוא הופך מיד לאחר היווצרותו. מדידת תוצרי דעיכה שונים שמתקבלים בערוצים השונים של המאיץ עשויה להצביע על קיומו של חלקיק היגס יחיד שאחראי לכל התוצרים הללו. פרופ' רבינוביץ מסביר: "ההיגס יכול להתפרק לשני פוטונים, למשל, או לארבעה לפטונים. המדענים שמסתכלים על הפוטונים שזוהו בגלאים יכולים לחשב לפי מה שהם רואים מהי המסה של החלקיק שייצר את הלפטונים הללו. ככה גם עושים המדענים שבוחנים את תוצרי הדעיכה האחרים, כמו ארבעת הלפטונים. כדי שנדע שכל תוצרי הדעיכה האלה מצביעים על ההיגס, כולם ייצטרכו להיות תוצרי דעיכה של חלקיק עם מסה זהה".

המחקר המדעי במאיץ Large Hadron Collider החל לפני כמעט שנתיים, לאחר שמדינות אירופה השקיעו מיליארדי דולרים בבנייתו. המאיץ החל לפעול קודם לכן, ב-2008, אך תקלה במערכת הקירור הביאה להשבתתו לתקופה ממושכת.

רויטרס

עם פרסום ממצאי החוקרים, השלב הבא יהיה לאסוף נתונים חדשים מההתנגשויות במאיץ. המדענים הודיעו היום שהם מיצו את כל הנתונים שברשותם ושבאפריל הם יחלו לערוך ניסויים נוספים במנהרה התת קרקעית.

אם בחודשים הבאים יתברר שלא ניתן לזהות חלקיק היגס בטווח המסה הצפוי, וקיומו יישלל, המדענים עלולים לשלם על כך מחיר תדמיתי וכלכלי, כיוון שהחלקיק נחשב בתודעה הציבורית כגולת הכותרת של עבודת המאיץ. אך ישנם מדענים רבים שמאמינים שדווקא אי גלוי של ההיגס עשוי לקדם יותר את המחקר, כיוון שעניינם המרכזי של המדענים הוא להרחיק לכת אל מעבר למודל הסטנדרטי, ומודל זה אינו פותר כמה בעיות יסוד בפיזיקה ובקוסמולוגיה.

פרופ' גרוס מאמין שההיגס יתגלה, אבל מסכים שגם שלילת קיומו צפויה לקדם את המחקר המדעי: “תחשוב שהמודל הסטנדרטי הוא מכונית וההיגס הוא המנוע שלה. אם נפתח את המכסה של המנוע ונראה שאין מנוע למרות שהמכונית נוסעת – זה עדיין מעניין. לפיזיקה תהיה בעיה גדולה ולמודל הסטנדרטי תהיה בעיה, אבל גם זה סוג של תגלית". בכל מקרה, הוא אומר, “אני בכל זאת רוצה להאמין שלא עבדתי לריק לכל השנים". לדבריו, הסוגיה תוכרע, לכאן או לכאן, עד קיץ 2012.



תגובות

דלג על התגובות

בשליחת תגובה זו הנני מצהיר שאני מסכים/מסכימה עם תנאי השימוש של אתר הארץ

סדר את התגובות
*#
בואו לגלות את עמוד הכתבה החדש שלנו