بوزون هیگز را که به خاطر دارید؟ همان ذره بنیادی که در 14 تیر ماه 1391 خبر رسمی کشف آن را در نارنجی نوشتیم و در ادامه توضیحاتی کامل درباره ماهیت آن و نقشی که در مدل استاندارد فیزیک ذرات بر عهده دارد، برای شما آوردیم.

بوزون هیگز معروف به ذره خدا که در ابتدای تابستان کشف شد، علم خالص و واقعی است نه داستان های خیالی یا ایراد فنی دستگاه ها. اما آیا ماجرا به همینجا ختم شده؟ خیر، یک نا به هنجاری در داده های به دست آمده، این احتمال را پدید آورده که احتمالاً دو ذره بوزون در آزمایش ها کشف شده و نه یکی. همان زمان هم اشاره داشتیم که هنوز برخی از داده ها به طول کامل آنالیز نشده اند.

داده های به دست آمده در دل خود مواردی را پنهان کرده بودند که جای بررسی بیشتر داشت ولی آنچه مهم بود و اعلام نیز شد، اثبات وجود ذره بوزون هیگز بود. حالا به لطف داده ها می دانیم که هیگز در فرآیند متلاشی شدن خود، به دو فوتون بیش از آن تعدادی که انتظار می رفت، تقسیم شده و این، می تواند دلیلی باشد برای اینکه چیزهایی فراتر از درک امروزی بشر از فیزیک، در پس پرده قرار دارد.

در ماه گذشته میلادی دانشمندان دو پروژه اطلس و CMS همه داده ها را به روز رسانی کردند جز اطلاعات مربوط به آن دو فوتون را تا اینکه دیروز دانشمندان پروژه اطلس سر انجام این داده مهم را نیز به روز کردند و بالاخره فهمیدیم که چرا داده ها را مخفی نگه داشته بودند. آنچه آنها یافته اند، بسیار عجیب و شگف آور است. آنقدر عجیب که خودشان فرض را بر این گذاشته اند که احتمالاً "اشتباهی صورت گرفته و با جمع آوری داده های بیشتر رفع خواهد شد." اما قضیه چیست؟

آنها به جای یک نقطه ماکزیمم واضح در داده ها، دو نقطه اوج مشاهده کرده اند و حالا این طور به نظر می رسد که یک بوزون هیگز با جرم 123.5 گیگا الکترون ولت (واحدی که فیزیکدانان ذرات برای جرم استفاده می کنند) داریم و یک بوزون هیگز دیگر نیز با جرم 126.6 گیگا الکترون ولت. اختلافی نزدیک به 3 گیگا الکترون ولت بین این دو وجود دارد و محققان پروژه اطلس ماه گذشته را صرف این کرده اند که در یابند آیا احتمال وجود ایراد در داده ها هست یا خیر.

  مدل استاندارد فیزیک ذرات چه می گوید؟ حقیقت این است که در الحاقیه های مدل استاندارد، احتمال وجود بوزون هیگز های متعدد وجود دارد ولی در هیچ کدام از موارد، پیش بینی نشده که دو تا از آنها جرمی چنین نزدیک به هم داشته باشند و در ضمن، اشاره ای به این نشده که چرا باید موقع متلاشی شدن، یکی از بوزون هیگز ها به دو ذره بوزون Z و دیگری به فوتون ها تجزیه شوند. جرم 123.5 گیگا الکترون ولت با تقسیم هیگز به دو ذره Z کشف شده.

فیزیکدان ذرات آقای آدام فالکووسکی درباره این نتایج نوشته که به احتمال زیاد یک مشکل سیستماتیک در بین است و نه کشفیات جذاب فیزیکی و منظورش از مشکل سیستماتیک، چیزی شبیه آشکارسازهایی است که به درستی کالیبره نشده اند. فیزیکدانی به نام توماسو دوریگو حاضر است 100 دلار وسط بگذارد زیرا مطمئن است که یک ایراد فنی در بین است. با این حال فیزیکدان های پروژه اطلس نسبت به هر دو احتمال (ایراد فنی یا کشف ذره ای جدید) آگاه هستند و البته که تلاش 1 ماهه آنها برای جمع آوری داده های جدید به منظور رفع مشکل، نتوانسته بوزون هیگز دوم را محو کند و نا به هنجاری مذکور هنوز قرص و محکم سر جای خودش باقی است.

باید تا 3 ماه دیگر یعنی ماه مارس صبر کرد تا طبق زمان بندی، داده های جدید منتشر شوند. آیا با انتشار آنها این نقطه ابهام بر طرف می شود، یا هم همچنان پا بر جا مانده و بر شگفتی ها می افزاید؟

  گاهشمار مطالب مهم مرتبط:
  سرن و تواترون: گامی بسیار مهم در کشف ذره بوزون هیگز
  اعلام رسمی کشف بوزون هیگز (ذره خدا) توسط CERN
  بوزون هیگز (ذره خدا) چیست و چرا اینقدر اهمیت دارد؟