Objavená častica zodpovedá teórii Higgsovho bozónu, potvrdili vedci

Vedci z Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN) objavili novú subatomárnu časticu, ktorá by mohla byť Higgsovým bozónom. Ak sa to dokáže, pôjde podľa mnohých o jeden z objavov storočia. Higgsov bozón, po ktorom vedci pátrajú desiatky rokov, je totiž jedným zo základných stavebných kameňov súčasnej fyziky, pretože by mal vysvetľovať, ako ostatné častice získali hmotnosť.

Laboratórium ASACUSA, kde sa skúma antihmota.

Autor: SITA/AP

O objave častice informovali v Ženeve zástupcovia oboch výskumných tímov, ktoré sa nezávisle od seba snažia dokázať existenciu Higgsovho bozónu za pomoci experimentov vo veľkom hadrónovom urýchľovači (LHC) pod švajčiarsko-francúzskou hranicou. Nová častica podľa nich zodpovedá teórii Higgsovho bozónu, či ide však skutočne o ňu, alebo o inú časticu, ukážu až ďalšie dva pokusy. Tie by tiež mali ozrejmiť vlastnosti tejto častice.

Výskumný tím CMS časticu našiel v energetickej hladine tesne nad 125 gigaelektrón­voltov (GeV), čo znamená, že je asi 133-krát ťažšia ako protón. Kombináciou dát získali vedci výsledok na úrovni 4,9 sigma. Tá ukazuje pravdepodobnosť náhodnej fluktuácie pozadia, teda chyby, v pomere jedna k dvom miliónom.

Ak sa závery potvrdia, pôjde o objav storočia

O objave pritom časticoví fyzici hovoria v prípade, že výsledok presiahne úroveň 5 sigma, teda keď je pravdepodobnosť chyby menšia ako jedna k 3,5 milióna. Podľa hovorcu CMS sú tak výsledky síce predbežné, ale jasne ukazujú na novú časticu.

K podobným záverom dospel aj druhý výskumný tím ATLAS, ktorého dáta ukazujú na novú časticu na hlade okolo 126 gigaelektrón­voltu. Výsledok je pritom na úrovni 5 sigma.

Higgsov bozón je posledným chýbajúcim článkom v tzv. základnom modeli časticovej fyziky. Význam tohto modelu pre fyzikov porovnáva agentúra Reuters s významom teórie evolúcie pre biológov. BBC zase hovorí o tom, že ak sa existencia Higgsovho bozónu skutočne dokáže, pôjde o jeden z najväčších vedeckých objavov storočia.

Higgsov bozón je ako zvesť, že na večierok došla celebrita

Existencia častice, ktorá sa pre jej význam niekedy tiež nazýva „božská“, predpovedal v roku 1964 britský fyzik Peter Higgs, ktorý teóriu rozpracoval s niekoľkými spolupracovníkmi. Higgs kolegom k dosiahnutým výsledkom zablahoželal. „Som ohromený úžasnou rýchlosťou, s akou dosiahli výsledky. Sú dôkazom odbornosti výskumníkov a prepracovanosti techniky, ktorú používajú,“ uviedol Higgs, ktorý vraj vôbec nečakal, že by sa niečo také mohlo podariť ešte za jeho života.

Higgsov bozón v súčasnom fyzikálnom modeli vysvetľuje, ako ostatné častice získali hmotnosť. Vedci niekedy prirovnávajú jeho existenciu k večierku, na ktorý dorazila nejaká celebrita. Keď sa správa o prítomnosti slávneho človeka rozšíri, ihneď ho obklopia fotografi a záujemcovia o autogram, a tým mu znemožnia ďalší pohyb po večierku – dodajú mu hmotnosť. Higgsov bozón v tomto prirovnaní predstavuje zvesť o prítomnosti celebrity.

Ak by základné častice hmotnosť nezískali, vesmír by dnes vyzeral úplne inak. Častice by bez hmotnosti lietali vesmírom rýchlosťou svetla a nikdy by sa nevytvorili atómy, z ktorých potom vznikali hviezdy a planéty.