Hos Large Hadron Collider (LHC) i Europa är snabbare bättre. Emellertid förklarar andra forskare inte så snabbt. LHC kanske inte har upptäckt Higgs Boson, bosonen som tillför massa till allt, gudspartikeln som vissa har kallat det. Medan Higgs Boson-upptäckten 2012 kulminerade med tilldelningen av Nobelpriset i december 2013 till Peter Higgs och François Englert, har ett forskargrupp tagit upp dessa tvivel om Higgs Boson i sitt papper som publicerades i tidskriften Physical Review D.
Diskursen liknar det som utvecklades under det senaste året med detektering av ljus från början av tiden som betydde universumets inflationsepok. Forskare som tittar på djupet i universum och de inre djupen av subatomära partiklar söker efter signaler i utkanten av detekterbarhet, precis ovanför ljudnivån och i närheten av signalerna från andra källor. För BICEP2-teleskopobservationer (tidigare U.T.-artiklar) är det ganska mycket tillbaka till tavlan men Higgs Boson (tidigare U.T.-artiklar) är tveksamt definitivt utmanande men behöver mer solid bevis. I mänskliga angelägenheter, vad gör man med ett tilldelat Nobelpris om Higgs Boson inte upptäcktes av LHC?
Den nuvarande utmaningen för Higgs Boson är inte ny och är inte bara ett problem med detekterbarhet och skärpa hos sensorerna, som är fallet med BICEP2-data. Planck-rymdteleskopet avslöjade att ljus som utstrålade från damm i kombination med magnetfältet i vår Vintergalax kunde förklara den signal som detekterats av BICEP2 som forskare förklarade som den primära signaturen för inflationsperioden. Higgs Boson-partikeln är faktiskt en förutsägelse av teorin som föreslogs av Peter Higgs och flera andra från början av 1960-talet. Det är en förutsagd partikel från mätteori utvecklad av Higgs, Englert och andra, i hjärtat av standardmodellen.
Detta nyligen uppsatta dokument kommer från ett team av forskare från Danmark, Belgien och Storbritannien under ledning av Dr. Mads Toudal Frandsen. Deras studie med titeln "Technicolor Higgs boson mot bakgrund av LHC-uppgifter" diskuterar hur deras stödjade teori förutspår Technicolor kvarkar genom en rad energier som kan detekteras vid LHC och att en speciellt ligger inom osäkerhetsnivån för datapunkten som förklaras vara Higgs Boson. Det finns varianter av Technicolor Theory (TC) och forskningsdokumentet jämför i detalj fältteorin bakom Standard Model Higgs och TC Higgs (deras version av Higgs boson). Deras slutsats är att en TC Higgs förutsägs av Technicolor Theory som överensstämmer med förväntade fysiska egenskaper, är låg massa och har en energinivå - 125 GeV - som inte kan skiljas från resonansen som nu anses vara Standard Model Higgs. Deras är en sammansatt partikel och det ger inte massa till allt.
Så du säger - vänta! Vad är en Technicolor i partikelfysikens jargong? För att svara på detta vill du prata med en rörmokare från South Bronx, New York - Dr. Leonard Susskind. Även om det inte längre är en rörmokare, föreslog Susskind först Technicolor för att beskriva brytningen av symmetri i mätteorier som ingår i standardmodellen. Susskind och andra fysiker från 1970-talet ansåg det som otillfredsställande att många godtyckliga parametrar behövdes för att slutföra Gauge-teorin som användes i standardmodellen (med Higgs Scalar och Higgs Field). Parametrarna definierade följaktligen massan av elementära partiklar och andra egenskaper. Dessa parametrar tilldelades och beräknades inte och det var inte acceptabelt för Susskind, 't Hooft, Veltmann och andra. Lösningen involverade begreppet Technicolor som gav ett "naturligt" sätt att beskriva symmetriens uppdelning i mätteorierna som utgör standardmodellen.
Technicolor inom partikelfysik delar en enkel sak gemensamt med Technicolor som dominerade den tidiga färgfilmsindustrin - termen sammansatt för att skapa färg eller partiklar.
Om teorin kring Technicolor är korrekt, borde det finnas många teknik-kvark- och tekniska-Higgs-partiklar att hitta med LHC eller en kraftfullare nästa generations accelerator; en veritabel zoo av partiklar förutom bara Higgs Boson. Teorin betyder också att dessa "elementära" partiklar är kompositer av mindre partiklar och att en annan kraft i naturen skulle behövas för att binda dem. Och detta nya papper av Belyaev, Brown, Froadi och Frandsen hävdar att en specifik teknisk-quark-partikel har en resonans (detekteringspunkt) som ligger inom osäkerheten i mätningar för Higgs Boson. Med andra ord, Higgs Boson kanske inte är "gudpartikeln" utan snarare en Technicolor Quark-partikel som består av mindre mer grundläggande partiklar och en annan kraft som binder dem.
Detta papper av Belyaev, Brown, Froadi och Frandsen är en tydlig påminnelse om att standardmodellen är oupplös och att även upptäckten av Higgs Boson inte är 100% säker. Under det senaste året har mer känsliga sensorer integrerats i CERNs LHC som kommer att hjälpa till att motbevisa denna utmaning till Higgs teori - Higgs Scalar och Field, Higgs Boson eller kan avslöja signaturerna från Technicolor-partiklar. Bättre detektorer kan lösa skillnaden mellan energinivån i Technicolor Quark och Higgs Boson. LHC-forskare konstaterade snabbt att deras arbete går vidare än upptäckten av Higgs Boson. Dessutom kunde deras verk faktiskt motbevisa att de hittade Higgs Boson.
Frågan tog kontakt med co-utredaren Dr. Alexander Belyaev och frågades - kommer de senaste uppgraderingarna till CERN-acceleratorn att ge den precision som krävs för att skilja en technie-Quark från Higgs partikel?
"Det finns ingen garanti naturligtvis", svarade Dr. Belyaev på Space Magazine, "men uppgradering av LHC kommer definitivt att ge mycket bättre potential att upptäcka andra partiklar associerade med teori om Technicolor, till exempel tunga teknik-mesoner eller teknikbaryoner."
Att lösa tvivel och välja rätt tillägg till standardmodellen beror på bättre detektorer, fler observationer och kollisioner vid högre energier. För närvarande är LHC nere för att öka kollisionsenergierna från 8 TeV till 13 TeV. Bland observationerna vid LHC har Super-symmetri inte gått bra och observationerna, inklusive Higgs Boson-upptäckten, har stött standardmodellen. Svagheten med partikelfysikens standardmodell är att den inte förklarar naturens gravitationskraft medan Super-symmetri kan. Teorin om Technicolor upprätthåller starka anhängare som det här senaste dokumentet visar och det lämnar viss tvekan om att Higgs Boson faktiskt upptäcktes. I slutändan kan ytterligare en kraftfullare nästa generations partikelaccelerator behövas.
För Higgs och Englert är omvändningen av upptäckten inte på något sätt förstörelse av ett livsverk eller skulle avskedandet av ett Nobelpris. Fysikernas teoretiska arbete har länge erkänts av tidigare utmärkelser. Standardmodellen som åtminstone en partiell lösning av teorin om allt är som ett jiggsågpussel. Stycke för bit är hur det utvecklas men inte utan misstag. Dessutom kan bitarna som läggs till i Standardmodellen vara som ett korthus och kräva att en större lösning byts ut mot en helt annan. Detta kan vara fallet med Higgs och Technicolor.
Ibland som barn något bestämda, kastade fysiker en lösning i det utvecklade pusslet som verkar passa men som slutligen måste återkallas. Den nuvarande diskursen garanterar ännu inte ett tillbakadragande. Elegans och enkelhet är de ultimata kännetecknen i teoretiska lösningar. Partikelfysiker använder också termen Naturlighet när man beskriver oro med parametrar för mätteori. Lösningarna - pjäserna - av pusslet skapat av Peter Higgs och François Englert har spetsat och uppmuntrat ytterligare arbete som kommer att uppnå en sundare standardmodell men få om något påstår att det kommer att dyka upp som teorin om allt.
referenser:
Förtryck avTechnicolor Higgs boson mot bakgrund av LHC-data
