4 iulie 2012. Pe lângă faptul că este cea de-a 236-a zi de naștere a Statelor Unite, a fost ziua în care fizicienii au anunțat că au găsit dovezi puternice ale bosonului Higgs, o particulă evazivă care transmite masă altor particule elementare din univers. A fost una dintre cele mai importante realizări în fizică din secolul trecut și a fost nevoie de construcția Marelui Colizor de Hadron, acceleratorul de particule uriaș cu sediul în afara Geneva, Elveția, pentru a-l testa. În urma acelui triumf, comunitatea fizică a fost încrezătoare că vor urma mai multe descoperiri din CERN. Însă, literalmente, cvadrilaje de coliziuni de protoni în colizorul de mai târziu, nu a apărut nimic nou. Acum, însă, după ce au trecut prin anii de date, cercetătorii care lucrează la experimentul ATLAS al LHC au anunțat că pot confirma ceva nou: degradarea bosonului Higgs produce quark-uri de jos, acordând sprijin unui cadru teoretic al fizicii cunoscut sub numele de Modelul Standard al Fizica particulelor.
Potrivit unui comunicat de presă, observația Higgs din 2012 a fost incompletă. Deși observarea efectivă a unui boson Higgs nu este posibilă în prezent, detectarea biților în care particulele se descompun este un lucru pe care îl poate face acceleratorul de particule. La acel moment, au fost observate două particule prezise numite bosonii W și Z, care sunt așteptate în aproximativ 30 la sută din bosonii Higgs în descompunere. Dar cercetătorii nu au văzut că particulele se așteptau la 60 la sută din timp - semne de jos.
Sau cel puțin, așa s-au gândit. Problema, explică Wire , este că au văzut quarks de jos, doar prea mulți dintre ei; colizorul produce o mulțime de quark-uri de fund prin diferite interacțiuni, în afară de fluxurile de protoni, a fost proiectat pentru a se trânti unul în altul. Deci, a afla dacă un quark de jos detectat în LHC provine dintr-un boson Higgs în decădere sau din altă parte s-a dovedit extrem de dificil. Acesta este motivul pentru care oamenii de știință au durat atât de mult încât să ajungă la punctul de certitudine rezonabilă, încât unele dintre aspectele de jos pe care le observau proveneau din degradarea Higgs. Analizând toate datele din 2011 și folosind noi tehnici analitice precum rețele neuronale artificiale profunde și învățare automată, au găsit în sfârșit dovezi semnificative statistic ale quark-urilor de jos generate de Higgs.
"Este pentru prima dată când vedem cuplarea Higgs la quark-urile de jos, care au fost prezise", spune John F. Huth, un fizician de particule de la Universitatea Harvard care lucrează la experimentul ATLAS, spune Ryan F. Mandelbaum la Gizmodo . „Am crezut că se va întâmpla, dar până când nu l-am vedea, nu am ști cu siguranță că se cuplă cu quarks în acest fel.
Deși constatarea este un triumf al analizei și o altă confirmare că probabil am găsit bosonul Higgs, este, de asemenea, ușor dezamăgitor. Asta pentru că se potrivește frumos în Modelul Standard, cu care fizicienii lucrează încă de la începutul anilor ’70. În timp ce modelul explică multe despre fizica particulelor, are niște orificii. De exemplu, nu se adresează gravitației și nu explică materia întunecată. De când LHC a fost pornit, cercetătorii au sperat în dovezi de particule „ciudate” care ar rupe sau extinde Modelul Standard sau să confirme supersimetria, un addendum la modelul care ajută la explicarea masei. Asta pur și simplu nu s-a întâmplat, cel puțin nu încă.
Deocamdată, este posibil ca fizicienii să fie nevoiți să aștepte încă câțiva ani înainte ca legile naturii să fie rescrise. LHC suferă o serie de modernizări de putere care vor fi complete în 2026, iar atunci când este reactivat pe acceleratorul de particule, poate conduce la tipul de științe ciudate, câmpul trebuie să se deplaseze dincolo de imaginația cea mai sălbatică a lui John Hughes.
