Hos Large Hadron Collider (LHC) i Europa er hurtigere bedre. Imidlertid erklærer andre forskere ikke så hurtigt. LHC har måske ikke opdaget Higgs Boson, den boson, der giver masse til alt, gudpartiklen som nogle har kaldt det. Mens Higgs Boson-opdagelsen i 2012 kulminerede med tildelingen i december 2013 af Nobelprisen til Peter Higgs og François Englert, har et team af forskere rejst denne tvivl om Higgs Boson i deres papir offentliggjort i tidsskriftet Physical Review D.
Diskursen svarer til det, der blev udfoldet i det sidste år med detektering af lys fra begyndelsen af tiden, der tegnede på universets inflationsepoke. Forskere, der ser på universets dybder og de indre dybder i subatomære partikler, søger efter signaler i udkanten af detekterbarhed, lige over støjeniveauet og i nærheden af signalerne fra andre kilder. For BICEP2-teleskopobservationer (tidligere U.T.-artikler) er det stort set tilbage til tegnebrættet, men tvivlen til Higgs Boson (tidligere U.T.-artikler) er bestemt udfordrende, men har brug for mere solid bevis. Hvad angår menneskelige anliggender, hvis Higgs Boson ikke blev opdaget af LHC, hvad gør man så med en tildelt Nobelpris?
Den aktuelle udfordring for Higgs Boson er ikke ny og er ikke kun et problem med detekterbarhed og skarphed for sensorer, som det er tilfældet med BICEP2-data. Planck-rumteleskopet afslørede, at lys, der udstrålte fra støv kombineret med magnetfeltet i vores Melkevej-galakse, kunne forklare det signal, der blev opdaget af BICEP2, som forskere erklærede som den primære underskrift af inflationsperioden. Higgs Boson-partiklen er faktisk en forudsigelse af teorien foreslået af Peter Higgs og flere andre, der begyndte i begyndelsen af 1960'erne. Det er en forudsagt partikel fra gauge teori udviklet af Higgs, Englert og andre, i hjertet af standardmodellen.
Denne nylige artikel er fra et team af forskere fra Danmark, Belgien og Storbritannien ledet af Dr. Mads Toudal Frandsen. Deres undersøgelse med titlen "Technicolor Higgs boson i lyset af LHC-data" diskuterer, hvordan deres understøttede teori forudsiger Technicolor kvarker gennem en række energier, der kan detekteres ved LHC, og at den især er inden for usikkerhedsniveauet for det datapunkt, der er erklæret for at være Higgs Boson. Der er varianter af Technicolor Theory (TC), og forskningsartiklen sammenligner detaljeret feltteorien bag Standard Model Higgs og TC Higgs (deres version af Higgs boson). Deres konklusion er, at en TC Higgs er forudsagt af Technicolor Theory, der er i overensstemmelse med forventede fysiske egenskaber, er lav masse og har et energiniveau - 125 GeV - som ikke kan skelnes fra resonansen, der nu betragtes som standardmodellen Higgs. Deres er en sammensat partikel, og den overfører ikke masse til alt.
Så du siger - hold fast! Hvad er en Technicolor i jargon inden for partikelfysik? For at svare på dette ønsker du at tale med en blikkenslager fra South Bronx, New York - Dr. Leonard Susskind. Selvom det ikke længere var en blikkenslager, foreslog Susskind først Technicolor for at beskrive bruddet på symmetri i gauge-teorier, der er en del af standardmodellen. Susskind og andre fysikere fra 1970'erne mente, at det var utilfredsstillende, at mange vilkårlige parametre var nødvendige for at fuldføre Gauge-teorien, der blev anvendt i standardmodellen (involverende Higgs Scalar og Higgs Field). Parametrene definerede følgelig massen af elementære partikler og andre egenskaber. Disse parametre blev tildelt og ikke beregnet, og det var ikke acceptabelt for Susskind, ‘t Hooft, Veltmann og andre. Løsningen involverede begrebet Technicolor, der gav et "naturligt" middel til at beskrive nedbrydningen af symmetri i gauge-teorierne, der udgør standardmodellen.
Technicolor i partikelfysik deler en simpel ting til fælles med Technicolor, der dominerede den tidlige farvefilmindustri - udtrykket sammensat i at skabe farve eller partikler.
Hvis teorien omkring Technicolor er korrekt, bør der være mange tekniske-kvark- og tekniske-Higgs-partikler, der findes med LHC eller en mere kraftfuld næste generations accelerator; en veritabel zoologisk have af partikler udover bare Higgs Boson. Teorien betyder også, at disse 'elementære' partikler er kompositter af mindre partikler, og at der ville være behov for en anden kraft i naturen for at binde dem. Og denne nye artikel af Belyaev, Brown, Froadi og Frandsen hævder, at en specifik teknisk-quark-partikel har en resonans (detekteringspunkt), der er inden for usikkerheden i målinger for Higgs Boson. Med andre ord, Higgs Boson er muligvis ikke "gudpartiklen", men snarere en Technicolor Quark-partikel bestående af mindre mere grundlæggende partikler og en anden kraft, der binder dem.
Dette papir fra Belyaev, Brown, Froadi og Frandsen er en klar påmindelse om, at standardmodellen er uklar, og at selv opdagelsen af Higgs Boson ikke er 100% sikker. I det sidste år er mere følsomme sensorer blevet integreret i CERNs LHC, som vil hjælpe med at tilbagevise denne udfordring til Higgs teori - Higgs Scalar and Field, Higgs Boson eller kan afsløre underskrifterne fra Technicolor partikler. Bedre detektorer kan løse forskellen mellem energiniveauet i Technicolor-kvarket og Higgs Boson. LHC-forskere var hurtig med at oplyse, at deres arbejde går videre end opdagelsen af Higgs Boson. Deres arbejde kunne faktisk modbevise, at de fandt Higgs Boson.
Ved at kontakte co-efterforsker Dr. Alexander Belyaev blev spørgsmålet rejst - vil de nylige opgraderinger til CERN-accelerator give den nøjagtighed, der er nødvendig for at differentiere en technie-Quark fra Higg's partikel?
”Der er ingen garanti selvfølgelig,” svarede Dr. Belyaev på Space Magazine, ”men opgradering af LHC vil helt sikkert give et meget bedre potentiale til at opdage andre partikler, der er forbundet med teori om Technicolor, såsom tunge teknik-mesoner eller Techni-baryons.”
At løse tvivlen og vælge de rigtige tilføjelser til standardmodellen afhænger af bedre detektorer, flere observationer og kollisioner ved højere energier. I øjeblikket er LHC nede for at øge kollisionsenergier fra 8 TeV til 13 TeV. Blandt observationer på LHC har Super-symmetri ikke nået det godt, og observationer inklusive Higgs Boson-opdagelsen har understøttet standardmodellen. Svagheden ved standardmodellen for partikelfysik er, at den ikke forklarer naturens tyngdekraft, mens Super-symmetri kan. Teorien om Technicolor fastholder stærke tilhængere, som dette seneste papir viser, og det efterlader nogen tvivl om, at Higgs Boson faktisk blev opdaget. I sidste ende kan det være nødvendigt med en mere kraftfuld næste generations partikelaccelerator.
For Higgs og Englert er omvendelsen af opdagelsen på ingen måde ødelæggelsen af et livs værk eller ville være afskedigelsen af en Nobelpris. Fysikernes teoretiske arbejde er længe blevet anerkendt af tidligere priser. Standardmodellen som i det mindste en delvis løsning af teorien om alting er som et puslesag. Stykke for stykke er det, hvordan det udvikles, men ikke uden fejltagelser. Endvidere kan brikkerne, der er tilføjet til standardmodellen, være som et korthus og kræve udskiftning af en større løsning med et helt andet. Dette kan være tilfældet med Higgs og Technicolor.
På tidspunkter som børn, der er noget bestemt, skubber fysikere en løsning ind i det udfoldelige puslespil, der ser ud til at passe, men i sidste ende skal trækkes tilbage. Den nuværende diskurs berettiger endnu ikke en tilbagetrækning. Elegance og enkelhed er de ultimative egenskaber, der søges i teoretiske løsninger. Partikelfysikere bruger også udtrykket naturlighed når man beskriver bekymringerne med parametre for gauge-teori. Løsningerne - brikkerne - i puslespillet, der er oprettet af Peter Higgs og François Englert, har ført spidsen og opmuntret til yderligere arbejde, der vil opnå en mere sund standardmodel, men få, hvis nogen, hævder, at det vil fremstå som teorien om alt.
Referencer:
Forudtryk afTechnicolor Higgs boson i lyset af LHC-data
