Большой адронный коллайдер выполнил задачу-минимум

Физики мира сделали ещё один шаг к открытию последнего недостающего элемента современной теории элементарных частиц.

Большой адронный коллайдер выполнил «план» на 2011 год на несколько месяцев раньше срока — накопленная светимость, то есть количество частиц, пролетевших в коллайдере, превысила 1 обратный фемтобарн, значение, которое ранее ставилось в качестве задачи-минимум на 2011 год. Как отмечается в сообщении на сайте «Элементы», в концу октября 2011 года, когда закончится работа с протонными пучками, ожидается, что полная интегральная светимость достигнет 5 обратных фемтобарн.

Большой адронный коллайдер, созданный в ЦЕРНе физиками из 70 стран мира, самый большой в истории ускоритель элементарных частиц, и самый дорогой в истории физический прибор (стоимость его постройки превысила 6 миллиардов евро), предназначен для получения принципиально новых данных о природе материи и фундаментальных физических законах.

В 27-километровом кольце коллайдера, расположенного в ЦЕРНе на границе Франции и Швейцарии, сталкиваются летящие навстречу друг другу протоны. В результате столкновений образуются «ливни» других частиц, которые фиксируют детекторы. Анализируя данные с детекторов, физики могут понять, какие частицы рождались в столкновениях, - сообщает Lenta.ru.

Одной из главных задач коллайдера является поиск бозона Хиггса — последнего недостающего элемента современной теории элементарных частиц, так называемой Стандартной модели.

Эта гипотетическая частица отвечает за массы всех других частиц. Однако чтобы начать «чувствовать» бозон Хиггса, ученые должны накопить достаточно большую статистику — набрать достаточно большую интегральную (накопленную) светимость, то есть данных о столкновениях.

Ранее Гвидо Тонелли (Guido Tonelli), официальный представитель группы физиков, работающих на одном из четырех главных детекторов коллайдера — детекторе CMS, заявил, что шансы обнаружить бозон Хиггса будут очень высоки, когда коллайдер достигнет интегральной светимости от 5 до 10 обратных фемтобарн.
Вероятность того или иного события в физике частиц зависит от сечения процесса, то есть, грубо говоря, площади столкновений. Единица измерения сечения — барн, который равен 10 в минус 28-й степени квадратного метра. В частности, сечение рождения бозона Хиггса, согласно предсказанию теории, составляет 10 тысяч фемтобарнов.

Интегральная светимость — количество частиц, пролетевших в коллайдере за определенное время — измеряется в обратных барнах, чтобы было можно определить, сколько раз за этот срок можно произойти событие с тем или иным сечением. Например при интегральной светимости 100 обратных фемтобарн некий процесс с сечением 1 фемтобарн произойдет 100 раз. Однако из-за «неидеальности» детекторов количество зарегистрированных событий может быть гораздо меньше.