Hos Large Hadron Collider (LHC) i Europa er raskere bedre. Imidlertid proklamerer andre forskere ikke så fort. LHC har kanskje ikke oppdaget Higgs Boson, boson som gir masse til alt, gudens partikkel som noen har kalt det. Mens Higgs Boson-funnet i 2012 kulminerte med tildelingen i desember 2013 av Nobelprisen til Peter Higgs og François Englert, har et team av forskere løftet denne tvilen om Higgs Boson i papiret publisert i tidsskriftet Physical Review D.
Diskursen ligner på det som utspilte seg i løpet av det siste året med deteksjon av lys fra begynnelsen av tiden som tydet universets inflasjonsepoke. Forskere som ser på dypet av universet og de indre dypet av subatomære partikler, søker etter signaler i utkanten av detekterbarhet, like over støynivået og i nærheten av signalene fra andre kilder. For BICEP2-teleskopobservasjoner (tidligere U.T.-artikler), er det ganske mye tilbake til tegnebrettet, men tvilen til Higgs Boson (tidligere U.T.-artikler) er definitivt utfordrende, men trenger mer solid bevis. Når det gjelder Higgs Boson ikke ble oppdaget av LHC, hva gjør man med en tildelt Nobelpris?
Den nåværende utfordringen for Higgs Boson er ikke ny, og er ikke bare et problem med påvisbarhet og skarphet for sensorene, som tilfellet er med BICEP2-data. Planck-romteleskopet avslørte at lys som utstrålte fra støv kombinert med magnetfeltet i vår Melkeveis galakse, kunne forklare signalet som ble oppdaget av BICEP2 som forskere erklærte som den primære signaturen for inflasjonsperioden. Higgs Boson-partikkelen er faktisk en prediksjon av teorien foreslått av Peter Higgs og flere andre fra begynnelsen av 1960-tallet. Det er en forutsagt partikkel fra gauge teori utviklet av Higgs, Englert og andre, i hjertet av Standard Model.
Denne ferske artikkelen er fra et team av forskere fra Danmark, Belgia og Storbritannia ledet av Dr. Mads Toudal Frandsen. Studien deres med tittelen "Technicolor Higgs boson i lys av LHC-data" diskuterer hvordan deres støttede teori spår Technicolor kvarker gjennom en rekke energier som kan påvises ved LHC, og at en spesielt er innenfor usikkerhetsnivået til datapunktet som er erklært å være Higgs Boson. Det finnes varianter av Technicolor Theory (TC) og forskningsoppgaven sammenligner i detalj feltteorien bak Standard Model Higgs og TC Higgs (deres versjon av Higgs boson). Konklusjonen deres er at en TC Higgs er spådd av Technicolor Theory som er i samsvar med forventede fysiske egenskaper, er lav masse og har et energinivå - 125 GeV - som ikke kan skilles fra resonansen som nå anses å være Standard Model Higgs. Deres er en sammensatt partikkel, og den gir ikke masse til alt.
Så du sier - hold! Hva er en Technicolor i sjargong for partikkelfysikk? For å svare på dette, vil du snakke med en rørlegger fra South Bronx, New York - Dr. Leonard Susskind. Selv om det ikke lenger er en rørlegger, foreslo Susskind først Technicolor for å beskrive brudd på symmetri i måleteorier som er en del av standardmodellen. Susskind og andre fysikere fra 1970-tallet mente det som utilfredsstillende at mange vilkårlige parametere var nødvendige for å fullføre Gauge-teorien som ble brukt i standardmodellen (som involverer Higgs Scalar og Higgs Field). Parametrene definerte følgelig massen av elementære partikler og andre egenskaper. Disse parametrene ble tildelt og ikke beregnet, og det var ikke akseptabelt for Susskind, ‘t Hooft, Veltmann og andre. Løsningen innebar konseptet Technicolor som ga et "naturlig" middel til å beskrive sammenbruddet av symmetri i måleteoriene som utgjør Standard Model.
Technicolor i partikkelfysikk deler en enkel ting til felles med Technicolor som dominerte den tidlige fargefilmindustrien - begrepet sammensatt i å lage farge eller partikler.
Hvis teorien rundt Technicolor er riktig, bør det være mange tekniske-kvark og tekniske-Higgs-partikler å finne med LHC eller en kraftigere neste generasjons akselerator; en veritabel dyrehage med partikler foruten bare Higgs Boson. Teorien betyr også at disse ‘elementære’ partiklene er kompositter av mindre partikler og at det ville være behov for en annen kraft i naturen for å binde dem. Og denne nye artikkelen av Belyaev, Brown, Froadi og Frandsen hevder at en spesifikk teknisk-quark-partikkel har en resonans (deteksjonspunkt) som er innenfor usikkerheten i målingene for Higgs Boson. Med andre ord, Higgs Boson er kanskje ikke "gudens partikkel", men snarere en Technicolor Quark-partikkel bestående av mindre mer grunnleggende partikler og en annen kraft som binder dem.
Dette papiret fra Belyaev, Brown, Froadi og Frandsen er en klar påminnelse om at standardmodellen er uoppgjort og at selv oppdagelsen av Higgs Boson ikke er 100% sikker. Det siste året har mer følsomme sensorer blitt integrert i CERNs LHC som vil bidra til å tilbakevise denne utfordringen til Higgs teori - Higgs Scalar and Field, Higgs Boson eller kan avsløre signaturene fra Technicolor partikler. Bedre detektorer kan løse forskjellen mellom energinivået til Technicolor Quark og Higgs Boson. LHC-forskere var raskt ute med å oppgi at deres arbeid går videre enn å oppdage Higgs Boson. Arbeidet deres kunne faktisk motbevise at de fant Higgs Boson.
Spørsmålet ble kontaktet med etterforskeren Dr. Alexander Belyaev og ble reist - vil de nylige oppgraderingene til CERN-akselerator gi den presisjonen som er nødvendig for å skille en technie-Quark fra Higg-partikkelen?
"Det er ingen garanti selvfølgelig," svarte Dr. Belyaev til Space Magazine, "men oppgradering av LHC vil definitivt gi mye bedre potensiale til å oppdage andre partikler assosiert med teori om Technicolor, for eksempel tunge teknikk-mesons eller Techni-baryons."
Å løse tvilen og velge riktige tillegg til standardmodellen er avhengig av bedre detektorer, flere observasjoner og kollisjoner ved høyere energier. For tiden er LHC nede for å øke kollisjonsenergiene fra 8 TeV til 13 TeV. Blant observasjonene på LHC har Super-symmetri ikke klart seg bra, og observasjonene inkludert Higgs Boson-funnet har støttet Standard Model. Svakheten ved standardmodellen for partikkelfysikk er at den ikke forklarer naturens gravitasjonskraft mens Super-symmetri kan. Teorien om Technicolor opprettholder sterke støttespillere som dette siste papiret viser, og det etterlater noen tvil om at Higgs Boson faktisk ble oppdaget. Til slutt kan det trenge en annen kraftigere neste generasjons partikkelakselerator.
For Higgs og Englert er tilbakeføringen av funnet på ingen måte ødeleggelse av et livsverk eller vil være avskjedigelse av en nobelpris. Det teoretiske arbeidet til fysikerne har lenge blitt anerkjent av tidligere priser. Standardmodellen som, i det minste, en delvis løsning av teorien om alt, er som et jigg-sag-puslespill. Stykke for bit er hvordan den utvikles, men ikke uten feiltrinn. Videre kan brikkene som er lagt til i standardmodellen være som et korthus og krever å bytte ut en større løsning med en helt annen. Dette kan være tilfelle Higgs og Technicolor.
I perioder som barn noe bestemt, kaster fysikere en løsning inn i utfoldelses-puslespillet som ser ut til å passe, men til slutt må trekkes tilbake. Den nåværende diskursen garanterer ennå ikke en tilbaketrekning. Eleganse og enkelhet er de ultimate kjennetegnene i teoretiske løsninger. Partikkelfysikere bruker også begrepet naturlighet når du beskriver bekymringene med parametere for målingsteori. Løsningene - brikkene - av puslespillet som er laget av Peter Higgs og François Englert, har spisset og oppmuntret til videre arbeid som vil oppnå en lydligere standardmodell, men få, hvis noen, hevder at det vil dukke opp som teorien om alt.
referanser:
Fortrykk avTechnicolor Higgs boson i lys av LHC-data
