Dengan plot "baru diperah" dari data terbaru yang dikumpulkan oleh dua eksperimen fizik zarah, pasukan saintis dari Large Hadron Collider di CERN, Pusat Penyelidikan Nuklear Eropah, mengatakan pada hari Selasa bahawa mereka telah mencatatkan "petunjuk menggoda" dari zarah subatomik yang sukar difahami yang diketahui sebagai Higgs Boson, tetapi tidak dapat mengatakan secara pasti bahawa ia wujud… belum. Namun, mereka meramalkan bahawa larian collider 2012 harus membawa cukup data untuk membuat penentuan.
"Kenyataan bahawa kami dapat menunjukkan hasil analisis yang sangat canggih hanya satu bulan setelah data terakhir yang kami gunakan direkodkan sangat meyakinkan," kata Dr. Greg Landsberg, koordinator fizik untuk Compact Muon Solenoid (CMS) pengesan di LHC memberitahu Space Magazine. "Ini memberitahu anda seberapa cepat masa pemulihan. Ini benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah fizik zarah, dengan eksperimen besar dan kompleks yang menghasilkan begitu banyak data, dan sangat mengujakan. "
Buat masa ini, kesimpulan utama lebih daripada 6,000 saintis mengenai pasukan gabungan dari CMS dan pengesan zarah ATLAS adalah bahawa mereka dapat mengekang jisim boson Model Higgs Standard - jika ada - berada dalam lingkungan 116- 130 GeV oleh eksperimen ATLAS, dan 115-127 GeV oleh CMS.
Model Piawai adalah teori yang menerangkan interaksi zarah subatom - yang menerangkan perkara biasa yang dibuat oleh Alam Semesta - dan secara keseluruhannya berfungsi dengan baik. Tetapi ia tidak menjelaskan mengapa sebilangan zarah mempunyai jisim dan yang lain tidak, dan itu juga tidak menggambarkan 96% Alam Semesta yang tidak kelihatan.
Pada tahun 1964, ahli fizik Peter Higgs dan rakan-rakannya mencadangkan adanya medan tenaga misteri yang berinteraksi dengan beberapa zarah subatomik lebih banyak daripada yang lain, menghasilkan nilai yang berbeza-beza untuk jisim zarah. Medan itu dikenali sebagai medan Higgs, dan Higgs Boson adalah zarah terkecil dari medan Higgs. Tetapi Higgs Boson belum ditemui, dan salah satu sebab utama LHC dibina ialah berusaha mencarinya.
Untuk mencari zarah-zarah kecil ini, LHC menghancurkan proton tenaga tinggi bersama-sama, mengubah sejumlah tenaga menjadi jisim. Ini menghasilkan semburan zarah yang diambil oleh pengesan. Walau bagaimanapun, penemuan Higgs bergantung pada memerhatikan zarah-zarah yang dilindungi oleh proton ini daripada Higgs itu sendiri. Sekiranya wujud, mereka berumur pendek dan boleh reput dengan pelbagai cara. Masalahnya adalah bahawa banyak proses lain juga dapat menghasilkan hasil yang sama.
Bagaimana saintis dapat membezakannya? Jawapan ringkas adalah bahawa jika mereka dapat mengetahui semua perkara lain yang dapat menghasilkan isyarat seperti Higgs dan frekuensi khas di mana ia akan berlaku, maka jika mereka melihat lebih banyak isyarat ini daripada teori semasa, yang memberi mereka tempat untuk mencari Higgs.
Eksperimen telah melihat lebihan dalam julat yang serupa. Dan seperti yang dinyatakan oleh siaran akhbar CERN, "Secara individual, tidak ada yang berlebihan ini lebih signifikan secara statistik daripada melancarkan mati dan menghasilkan dua enam berturut-turut. Apa yang menarik ialah terdapat beberapa ukuran bebas yang menunjuk ke wilayah 124 hingga 126 GeV. "
"Ini sangat menjanjikan," kata Landsberg, yang juga seorang profesor di Brown University. "Ini menunjukkan bahawa kedua-dua eksperimen memahami apa yang sedang berlaku dengan pengesannya dengan sangat baik. Kedua-dua kalibrasi ini menyaksikan lebihan pada jisim rendah. Tetapi sayangnya sifat proses kami adalah statistik dan statistik diketahui memainkan helah lucu sekali-sekala. Oleh itu, kita tidak benar-benar tahu - kita tidak mempunyai cukup bukti untuk mengetahui - jika apa yang kita lihat adalah sekilas dari Higgs Boson atau ini hanyalah turun naik statistik dari proses Model Standand yang meniru jenis tandatangan yang sama seperti yang akan datang jika Higgs Boson dihasilkan. "
Landsberg mengatakan satu-satunya cara untuk mengatasi statistik adalah dengan mendapatkan lebih banyak data, dan para saintis perlu meningkatkan ukuran sampel data dengan banyak agar dapat menjawab persoalan sama ada Higgs Boson wujud pada jisim 125 GeV atau jisim apa pun julat yang belum dikecualikan.
Berita baiknya ialah banyak data akan datang pada tahun 2012.
"Kami berharap dapat menggandakan sampel data yang dikumpulkan tahun ini," kata Landsberg. "Dan itu seharusnya memberi kita keyakinan statistik yang cukup untuk menyelesaikan teka-teki ini dan memberitahu dunia sama ada kita melihat sekilas pertama Higgs Boson. Seperti yang ditunjukkan oleh pasukan hari ini, kami akan terus meningkat sehingga kami mencapai tahap statistik yang dianggap cukup untuk penemuan di bidang kami. "
Landsberg mengatakan bahawa dalam jarak kecil ini, tidak banyak ruang untuk disembunyikan oleh Higgs. "Ini sangat menggembirakan, dan ini memberitahu anda bahawa kita hampir sampai di sana. Kami mempunyai kepekaan dan pengesan yang cantik; kita memerlukan sedikit lebih banyak masa dan sedikit lebih banyak data. Saya sangat berharap kita dapat mengatakan sesuatu yang pasti pada tahun depan. "
Oleh itu, ketegangan semakin meningkat dan 2012 boleh menjadi tahun Higgs.
Maklumat lanjut: Siaran akhbar CERN, ArsTechnica
