Higgs bozonu arayışında son durum

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi (CERN) dün fizikte Standart Model'in öngördüğü Higgs bozonu ile ilgili çalışmaların son durumu hakkında bilgi verdi. Seminerde parçacığın varlığına dair önemli ipuçları bulunsa da henüz bir keşif yapılmış olmadığı belirtildi.

Yayın Tarihi: 14.12.2011 , 10:28 Güncelleme Tarihi: 08.05.2021 , 00:28

Avrupa Nükleer Araştırma Merkezi'nde (CERN) dün verilen seminerde, ATLAS ve CMS deney gruplarının Standart Model'in öngördüğü Higgs bozonunu aradıkları çalışmalardaki son durum hakkında bilgi verildi.

Higgs bozonu nedir? Higgs bozonu çok kısa ömürlü olan ve pek çok farklı yoldan bozunabilen bir parçacık. Yapılan deneyler bu parçacığın kendisini yakalamak yerine bozunduğunda ortaya çıkması beklenen parçacıkları tespit etmek üzerine kuruluyor. Her iki deneyde de (ATLAS ve CMS) pek çok bozunma kanalı incelendi ve henüz inceleme dışında bırakılmamış düşük kütle aralığında küçük miktarda fazlalıklar saptandı. Başka bir ilginç nokta ise, birden fazla bağımsız ölçümün 124-126 GeV civarında bir kütleye işaret etmesi oldu.

İlgili sonuçlar daha önceki sunuşlarda yararlanılandan daha fazla miktarda verinin analizi ile elde edilmiş olmasına rağmen parçacığın var olup olmadığına dair net bir çıkarıma elverecek düzeye halen ulaşmadı. Standart Model'in öngördüğü Higgs bozonunun (eğer böyle bir parçacık varsa) kütlesinin bulunması beklenen aralık ATLAS deneyine göre 116-130 GeV, CMS deneyine göre ise 115-127 GeV. Bu kütle aralıklarında iki deneyde de Higgs bozonunun varlığına ilişkin çok önemli ipuçları olsa da henüz bir keşif yapılmış olmuyor.

ATLAS deneyi sözcüsü Fabiola Gianotti şunları söyledi: “Higgs bozonunun olası kütle aralığını 116-130 GeV'a kısıtladık ve 125 GeV civarında dikkat çeken bir fazlalık tespit ettik. Bu fazlalık dalgalanmalardan kaynaklanıyor olabilir, ancak daha ilginç bir durum da olabilir. Şu aşamada bir sonuca varamayız. Daha fazla çalışmaya ve veriye ihtiyacımız var. LHC'nin bu seneki müthiş performansı göz önüne alındığında fazla beklemek zorunda olmadığımızı söyleyebiliriz ve bu bulmacayı 2012'de çözmeyi bekleyebiliriz.”

Standart Model nedir? Standart Model, temel parçacıkların davranışlarını ve aralarındaki etkileşimleri açıklamak için kullanılan ve kuantum alan kuramı içerisinde oluşturulan bir model. Bizim ve evrende görebildiğimiz herşeyin yapıtaşı olan maddeyi çok iyi derecede anlamamızı sağlayan bu model, evrenin göremediğimiz %96'sını betimleyememekte. LHC araştırma programının temel amaçlarından biri Standart Model'in ötesine geçmek ve Higgs bozonu burada anahtar rol oynayabilir.

CMS deneyi sözcüsü Guido Tonelli ise şu sözleri kaydetti: 115-127 GeV aralığında kütlesi olan bir Standart Model Higgs bozonu olasılığını, bu kütle aralığında gördüğümüz fazlalıklar nedeniyle inceleme dışında bırakamıyoruz. Bu aralıkta gözlediğimiz olaylar bekletilerle tutarlı olan beş bağımsız bozunma kanalından geliyor. Bu olaylar çok büyük olasılıkla 124 GeV civarında kütlesi olan bir Standart Model Higgs bozonuna işaret ediyor ancak bir sonuca varmak istatistiksel olarak şu an mümkün değil.

Standart Model ne öngörüyor?Standart Model'in öngördüğü Higgs bozonu 1960'larda ileri sürülmüş bir hipotezi doğrulayabilir, ancak Higgs bozonunun alabileceği başka olası formlar da mevcut. Bu formları ortaya süren modeller Standart Model'in ötesine geçiyor. Standart Model Higgs bozonunun yeni fiziğe yol açma olasılığı halen mevcut yeteri kadar Higgs bozunması gözlemlenebildiği takdirde. Standart Model ötesi bir Higgs bozonu ise (şu an deneysel olarak araştırılamasa da) derhal yeni fiziğe işaret edecektir. Benzer şekilde Standart Model Higgs bozonunun var olmadığının anlaşılması da yeni fiziğe giden bir yol açacaktır.

Bugün itibarıyla gördüğümüz olaylar ya bir arka-alan dalgalanmasıyla ya da bozonun varlığıyla açıklanabilir. Elden geçecek olan analizler ve 2012'de toplanacak veriler mutlaka bir yanıt üretecektir.”

Önümüzceki aylarda her iki deneyin analizleri de marttaki parçacık fiziği konferanslarına kadar gözden geçirilecek. Ancak parçacığın var olup olmadığıyla ilgili kesin bir sonucun alınması 2012'nin sonraki aylarına kadar mümkün görünmüyor.

(soL-Bilim)

soL YZ Beta, soL’un geliştirdiği ve soL arşiviyle çalışan bir yapay zeka robotudur. Kullanımı, soL abonelerine açıktır.