Immáron lassan fél évszázad is eltelt azóta, hogy Peter Higgs megjósolta a rejtélyes részecske létezését, amely attól “isteni”, hogy ez az utolsó hiányzó “darabja” a részecskefizika 40 éve kidolgozott standard modelljének. A Higgs-bozon léte szolgáltatná a legegyszerűbb magyarázatot arra, hogy a korai világegyetemben miként sérült a gyenge kölcsönhatás szimmetriája, és miként nyertek tömeget a részecskék.
Elméletileg. Ugyanis bárhogy próbálták a fizikusok előcsalogatni, az “isteni” részecske minden rá utaló jel és mérés ellenére sem akart megmutatkozni – pedig még a magyarok is a nyomába eredtek. S bár az amerikaiak minden korábbinál meggyőzőbb bizonyítékokat tártak a nyilvánosság elé, a részecskegyorsítók versenyét az európai nagy hadronütköztető nyerte.
Az ATLAS- és a CMS-kísérletek összesített adatai alapján ugyanis szinte biztos, hogy új részecskét találtak, tulajdonságai alapján pedig valószínűsíthető, hogy a Higgs-bozont.
Az igazság pillanata – a CERN kutatói bejelentik megfigyelésüket (Fotó: CERN)
A bizonytalanság egyik forrása az, hogy részecskefizikáról van szó, vagyis a megfigyelések nem olyan egyszerűek, mint mondjuk a mechanikában. Minden kísérletnek van egy szigmával jelölt bizonytalansága – a nemzetközi megegyezés szerint akkor számít valami “megfigyeltnek”, ha a szigma eléri az 5-öt. A most megfigyelt, 125,3 ± 0,6 GeV tömegű részecske szigmája 4,9, vagyis nem éri el az álomhatárt, viszont az ATLAS- és a CMS-kísérletek adatai összhangban vannak egymással és az amerikai Fermilab következtetéseivel is.
A bizonytalanság másik forrása pedig, hogy csupán előzetes eredményekről van szó – a nagy hadronütköztetőnek az idei év végéig van ideje további kísérleteket és megfigyeléseket elvégezni, míg a részecskefizikusok előtt álló legnagyobb feladat, hogy egyesítsék az ATLAS- és a CMS-kísérletek adatait.
A Higgs-bozon felfedezése volt a nagy hadronütköztető kísérleteinek egyik fő tudományos célja. A részecske létezése elengedhetetlen a többi részecske tömegének magyarázatához, és az úgynevezett standard modell igazolásához.
A standard modell a gravitáció kivételével az alapvető részecskék kölcsönhatásait vizsgálja: az elektromágneses, a gyenge és erős kölcsönhatást. Ez a modell 12-féle elemi fermiont – anyagi részecskét – és 12-féle bozont – közvetítő részecskét – (és ezek antirészecskéit) tartalmaz. Lényeges összetevője a Higgs-mechanizmus – amely létrehozza a részecskék tömegét -, illetve a Higgs-bozon.
Éppen ezért a Higgs-bozon a kísérleti fizika Szent Grálja, általa írhatjuk le a látható világot.
