Новая частица растворилась с шумом

ГлавнаяРазное Василиса Пирякова

На конференции ICHEP 2016 обнародованы новые результаты Большого адронного коллайдера по загадочному двухфотонному пику при массе 750 ГэВ, намеки на который появились полгода назад. Сейчас, на основе вчетверо большей статистики, коллаборации ATLAS и CMS вынесли однозначный приговор: в новых данных никакого намека на этот пик нет. То, что будоражило физиков-теоретиков последние месяцы, оказалось статистической флуктуацией.

Доклады, прозвучавшие в Чикаго на Международной конференции по физике высоких энергий (ICHEP), похоронили надежды физиков-теоретиков на открытие на Большом адронном коллайдере (БАК) новой массивной частицы.

А вместе с ними отправили в мусорную корзину полутысячи научных статей, успевших появиться за последние полгода.

История с новой загадочной частицей началась еще в декабре прошлого года, когда детекторы сразу двух экспериментов — Atlas и CMS — зафиксировали избыточное рождение фотонов, рождающихся при столкновении высокоэнергичных протонов на ускорителе. Фотоны в этих экспериментах рождаются постоянно, однако в тот раз физиков нахмурить брови заставило превышение энергии фотонов относительно предсказанных значений,

причем замечено это было независимо двумя разными детекторами, учеными, по сути, конкурирующих команд.

Да и данные, полученные детекторами, отличались мало — все указывало на существование в мире ранее неизвестной науке частицы в 15 раз тяжелее атома железа массой 750 ГэВ.

Впрочем, были и сомневающиеся в новом открытии. Так, Тициано Кампорези, руководитель группы CMS, предложил коллегам спор на 20 бутылок вина против одной, что частицы не окажется. «Никто из коллег не согласился принять мой спор. Я предложу еще и с радостью проиграл бы», — пошутил он тогда.

Ситуация была похожа на историю с обнаружением бозона Хиггса, предсказанного в 1964 году. За его открытие в итоге была дана Нобелевская премия. Споры разгорались, к весне число публикаций на тему новой частицы перевалило за две сотни. Кто-то полагал, что открыт более тяжелый «родственник» бозона Хиггса или вовсе его составная частица или она является гравитоном, переносчиком гравитации.

Лучше обработав массив данных и добавив к наблюдениям 2015 года данные за 2011 и 2012 годы, команда CMS в марте объявила, что их всплеск на графике распределения энергий вырос и статистическая значимость достигла 3,4 сигмы, а потом была скорректирована до 1,6 сигмы — все же весьма шаткий для каких-то выводов результат. В Atlas заявили о значимости в 3,6 сигмы, затем 2 сигмы — это означает, что вероятность того, что всплеск был случаен, так же мала, как выстроение пяти подброшенных бусин в один ряд. Но все же она есть.

Именно поэтому достоверно значимым в статистических наблюдениях считается результат с 5 сигмами и выше. Время шло, и объявления новых результатов физики ждали на проходящей в эти дни в Чикаго конференции ICHEP — самой престижной международной встречи специалистов в области элементарных частиц, где планировалось обнародование новых результатов, полученных после весеннего отключения коллайдера.

Кстати, к началу этой конференции физики всего мира выпустили более 500 статей, посвященных загадочной частице.

«Про частицу в 750 ГэВ доклады CMS и Atlas закончились меньше часа назад. Да, совсем рассосалась частица… у Atlas пик подвинулся в сторону 710–730 ГэВ, и значимость стала меньше 2 сигм, а у CMS совсем исчез», — рассказал «Газете.Ru» сотрудник МФТИ, к.ф-м.н. Александр Былинкин, участвующий в конференции.

«То, что мы видели в данных 2015 года, было всплеском, который хотя и имел низкую статистическую значимость, но это был всплеск, набор событий с массой 750 ГэВ, — заявил Дэвид Чарлтон, представитель Atlas. — В этой области мы сейчас не видим ничего. Мы видим множество событий, но не видим всплеска».

Основной вывод докладов заключался в том, что ученым нужно еще больше статистики

«Физики были удивлены тем, что всплеск на 750 ГэВ появился в двух независимых экспериментах. Совпадения всегда выглядят странно. Но не забывайте: двухфотонное превышение — это только один из многих поисков, которыми мы занимаемся», — добавил Чарлтон.

«Все-таки 3 сигмы — это довольно мало. И когда люди хотят убедить себя в чем-то, им легко это сделать и с 3 сигмами, и это напрямую связано с бюджетами эксперимента, который надо постоянно чем-то оправдывать, — поделился мнением д.ф-м.н., специалист по элементарным частицам Андрей Ростовцев. — Такая же история была несколько раз с кварк-глюонной плазмой, которую несколько раз видели в разных местах и со сверхсветовым нейтрино,

были и другие случаи, в которых значимость достигала и 10 сигм, когда на эксперименте H1 была «найдена» частица из 4 кварков».

По словам физика, ученые убеждены, что за границами стандартной модели существует что-то, что еще неизвестно, иначе мир, описываемый ею, остается, как говорят физики, «несамосогласован». Поэтому так активно ведутся поиски новых частиц, полей и явлений и поэтому даже малые отклонения от теории заставляют души физиков «так вибрировать».

Оригинал: «Газета.Ru».


Это интересно


Новости партнеров