کنفرانس خبری پژوهشگاه دانش‌های بنیادی هم اکنون در محل این پژوهشگاه در جریان است. استادان فیزیک در حال ارایه توضیحات به خبرنگاران علمی هستند تا ابعاد کشف جدیدی که امروز خبرش اعلام می‌شود، روش شود.
هرچند کنفرانس خبری اصلی در محل آزمایشگاه فیزیک هسته‌ای اروپا، سرن ساعت 11:30 به وقت تهران آغاز می‌شود، اما مسوولان پژوهشگاه دانش‌های بنیادی از ساعت 10 امروز برنامه «روز هیگز» را آغاز کرده‌اند.
اهمیت این کنفرانس به این دلیل است که آخرین مهر تایید بر تلاش صد ساله فیزیک جدید برای تعیین مدلی از سازوکار ذرات و نیروهای حاکم بر عالم است که تحت عنوان «مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی» شناخته می‌شود.
فیزیک‌دانان ایرانی نیز در آزمایش سی.ام.اس، یکی از دو آزمایش اصلی ال.اچ.سی مشارکت دارند و این مشاکت و سهم دانشمندان ایرانی در این اکتشاف اهمیت آن را دو چندان می‌کند.
کنفرانس فیزیک انرژی بالا در ملبورن استرالیا با پخش مستقیم کنفرانس سرن افتتاح شده است. پس از خیرمقدم مدیرعامل آلمانی سرن، سخنگوی سی.ام.اس، یکی از دو آزمایش اصلی برخورددهنده بزرگ هادرون (که پژوهشگران ایرانی نیز در انجام آن سهیم هستند)، توضیحات خود را درمورد این آزمایش، تعداد آزمایش‌ها، نرخ پردازش اطلاعات و ... آغاز کرده است.
سخنگوی آزمایش سی.ام.اس در حال توضیح چگونگی یافتن آثار واپاشی‌های مرتبط با بوزون هیگز، جدا کردن رویدادهای مهم، تعیین پراکندگی آماری و دقت این آزمایش‌هاست. در سال 2012، پژوهشگران انرژی برخورد ذرات را در ال.اچ.سی به 8 تراالکترون‌ولت رساندند، چراکه در برخوردهای پرانرژی‌تر، ذرات بیشتر و پرانرژی‌تری پدید می‌آیند و احتمال یافتن ذره بوزون هیگز نیزبیشتر می‌شود.
پژوهشگرن آزمایش سی.ام.اس با ترکیب اطلاعات بدست آمده از 3 روش واپاشی بوزون هیگز، نشانه‌های قوی از این ذره را با دقت آماری 5 سیگما بدست بیاورند. این دقت بدان معنی است که نتیجه آزمایش تا 99.9996 درصد قابل اعتماد است.
پس از اعلام موفقیت تیم سی.ام.اس در مشاهده ذره‌ای شبیه به بوزون هیگز با انرژی 125.3 گیگاالکترون‌ولت (خطای 0.6 گیگاالکترون‌ولت) و قطعیت آماری 4.9 سیگما، نوبت به سخنگوی آزمایش اطلس رسیده تا آخرین یافته‌های خود را اعلام کند. طبق روال کنفرانس‌های پیشین، نتایج به ترتیب قطعیت آماری اعلام میشوند، بنابراین می‌شود انتظار داشت که یافته‌های گروه اطلس قطعیت آماری کمتر از 5 سیگما داشته باشد.
سرن رسما خبر کشف ذره‌ای بسیار شبیه به بوزون هیگز را با قطعیت آماری در سطح 5 و انرژی بین 125 تا 126 گیگاالکترون‌ولت منتشر کرد. برای مطالعه این خبر، اینجا را کلیک کنید.
نتایج آزمایش اطلس، وجود ذره هیگز را در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 5 سیگما نشان می‌دهد. همه غافلگیر شدند!
پژوهشگران آزمایش سی.ام.اس با ترکیب اطلاعات حاصل از چند نوع واپاشی مرتبط با ذره بوزون هیگز موفق شدند رد ذره‌ای شبیه آن را در حوالی انرژی 125.3 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 4.9 سیگما آشکار کنند.
خطای این اندازه گیری 0.6 گیگاالکترون ولت اعلام شده است.
معیار اعلام یک کشف، قطعیت 5سیگما است که بدان معنی است که نتایج این آزمایش فقط احتمال کمتر از 0.0004 درصد ممکن است نادرست باشد. به همین دلیل، دانشمندان رسما اعلام کردند یک ذره بوزون را با خصوصیات شبیه به بوزون هیگز و در انرژی 125.3 گیگاالکترون ولت کشف کرده‌اند.
این روش با ترکیب اطلاعات حاصل از واپاشی بوزون هیگز به 2 فوتون و واپاشی به 4 لپتون بدست آمده است. البته ترکیبات آماری مختلف، قطعیت آماری را بین 4.9 تا 5.1 سیگما بدست می‌دهد. تصویر زیر، یکی از رویدادهای مرتبط با واپاشی بوزون هیگز را به چهار لپتون (ردهای مستقیم قرمزرنگ) پرانرژی که در آزمایش سی.ام.اس مشاهده شده، نشان می‌دهد.
تصویر زیر نیز یکی از رویدادهای مرتبط با واپاشی بوزون هیگز را به دو فوتون پرانرژی (ردهای سرخ) نشان می‌دهد. این تصویر مربوط به یک شبیه‌سازی است، اما مشابه آن در اطلس و سی.ام.اس دیده شده است.
آزمایش اطلس، ردپای ذره هیگز را در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت پیدا کرده است. قطعیت آماری این نتایج 5.0 سیگما است.... نتایج قطعی اطلس تا دقایقی دیگر اعلام می‌شود.
آزمایش اطلس نتیجه قطعی خود را به این شکل اعلام کرد: رد قوی از بوزون هیگز در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 5سیگما. پژوهشگران اطلس، نتایج این اندازه‌گیری تا 3 هفته دیگر در قالب یک مقاله منتشر خواهد شد.
مدیرعامل سرن در پایان کنفرانس ارایه نتایج گفت: «من فکر می‌کنم ما این ذره را پیدا کرده‌ایم. شما فکر نمی‌کنید؟ (تایید حضار)... ذره مشاهده شده با ویژگی‌های بوزون هیگز سازگار است، اما کدام بوزون هیگز؟»
اعلام رسمی کشف بوزون هیگز
مرکز تحقیقاتی سرن امروز رسما از کشف بوزون هیگز خبر داد.رییس مرکز تحقیقاتی سرن امروز با بیان این که بوزون هیگز توسط شتابدهنده بزرگ هادورنی(LHC)کشف شده به کنفرانس خبری پایان داد.لازم به ذکر است بوزون هیگز موسوم به ذره خدا تنها ذره از مدل استاندارد بود به صورت عینی مشاهده نشده بود.
امروز قرار بود سمینار ویژه ای در سرن برای ذره خدا برگزار شود. حال دانشمندان CERN اعلام کرده اند: آنها ذره جدیدی را یافته اند که با مدل استاندارد بوزون هیگز با اطمینان ۵ سیگما (احتمال بروز خطای یک به ۹ تریلیون) سازگار بوده و همخوانی دارد. اطلاعات جمع آوری شده از آزمایشات CMS و ATLAS در ذره کوب بزرگ سرن، نشان از وجود ذره ای در دامنه جرم 126Gev دارند. جوی اینکاندلا سخنگوی CMS شرح می دهد که «این به طور قطع یک ذره جدید است. ما می دانیم که این باید یک بوزون باشد و در واقع سنگین ترین بوزونی که تا کنون پیدا شده.»
نکته: یک سیگما برابر احتمال 68.3 درصد، دو سیگما 95.4 درصد و سه سیگما 99.7 درصد است.
با اینکه هنوز دنیا فاصله بسیار زیادی تا یک تصویر کامل از جهان هستی دارد، ذره کشف شده با تهیه شواهد بسیار قوی درباره چیزی که آن را تقارن electroweak می نامند، حفره اصلی و بسیار مهم مدل استاندارد فیزیک ذره را پر می کند. electroweak در واقع تقارن یا برهمکنش میان نیروی هسته ای ضعیف و نیروی الکترومغناطیسی است. برای کارکرد صحیح تئوری، در واقع ذرات حامل نیرو نباید هیچ جرمی داشته باشند، اما در حقیقت این موضوع بارها با نتایج آزمایشات تجربی به سٌخره گرفته شده است. مکانیسم هیگز توضیح می دهد که چگونه ذرات این جرم را به دست می آورند. و کشف بوزون هیگز در واقع تاییدی بر کارکرد صحیح این مکانیسم است.
علی رغم تمام شور و هیجانی که این کشف در دنیای فیزیک ایجاد کرده، دانشمندان سرن ترجیح می دهند هنوز از آن با عنوان نتایج مقدماتی یاد کنند. و اضافه می کنند که این اطلاعات و یافته ها بر پایه داده های جمع آوری شده در دو سال گذشته، بنا شده اند و هنوز برخی داده های جدید دو آزمایش CMS و اطلس به طور کامل آنالیز نشده اند.
شاید نکته جالب برنامه را هم بتوان حضور دانشمند فیزیکدان انگلیسی آقای «Peter Higgs» در این کنفرانس در ژنو سوئیس دانست. پیتر هیگز در دهه ۱۹۶۰ همزمان با ۵ تئوری پرداز دیگر، وجود این ذره را پیش بینی کرده بود.
لازم به ذکر هست که این کشف می تواند به یکی از بزرگترین کشف های قرن باشد.
هرچند کنفرانس خبری اصلی در محل آزمایشگاه فیزیک هسته‌ای اروپا، سرن ساعت 11:30 به وقت تهران آغاز می‌شود، اما مسوولان پژوهشگاه دانش‌های بنیادی از ساعت 10 امروز برنامه «روز هیگز» را آغاز کرده‌اند.
اهمیت این کنفرانس به این دلیل است که آخرین مهر تایید بر تلاش صد ساله فیزیک جدید برای تعیین مدلی از سازوکار ذرات و نیروهای حاکم بر عالم است که تحت عنوان «مدل استاندارد فیزیک ذرات بنیادی» شناخته می‌شود.
فیزیک‌دانان ایرانی نیز در آزمایش سی.ام.اس، یکی از دو آزمایش اصلی ال.اچ.سی مشارکت دارند و این مشاکت و سهم دانشمندان ایرانی در این اکتشاف اهمیت آن را دو چندان می‌کند.
کنفرانس فیزیک انرژی بالا در ملبورن استرالیا با پخش مستقیم کنفرانس سرن افتتاح شده است. پس از خیرمقدم مدیرعامل آلمانی سرن، سخنگوی سی.ام.اس، یکی از دو آزمایش اصلی برخورددهنده بزرگ هادرون (که پژوهشگران ایرانی نیز در انجام آن سهیم هستند)، توضیحات خود را درمورد این آزمایش، تعداد آزمایش‌ها، نرخ پردازش اطلاعات و ... آغاز کرده است.
سخنگوی آزمایش سی.ام.اس در حال توضیح چگونگی یافتن آثار واپاشی‌های مرتبط با بوزون هیگز، جدا کردن رویدادهای مهم، تعیین پراکندگی آماری و دقت این آزمایش‌هاست. در سال 2012، پژوهشگران انرژی برخورد ذرات را در ال.اچ.سی به 8 تراالکترون‌ولت رساندند، چراکه در برخوردهای پرانرژی‌تر، ذرات بیشتر و پرانرژی‌تری پدید می‌آیند و احتمال یافتن ذره بوزون هیگز نیزبیشتر می‌شود.
پژوهشگرن آزمایش سی.ام.اس با ترکیب اطلاعات بدست آمده از 3 روش واپاشی بوزون هیگز، نشانه‌های قوی از این ذره را با دقت آماری 5 سیگما بدست بیاورند. این دقت بدان معنی است که نتیجه آزمایش تا 99.9996 درصد قابل اعتماد است.
پس از اعلام موفقیت تیم سی.ام.اس در مشاهده ذره‌ای شبیه به بوزون هیگز با انرژی 125.3 گیگاالکترون‌ولت (خطای 0.6 گیگاالکترون‌ولت) و قطعیت آماری 4.9 سیگما، نوبت به سخنگوی آزمایش اطلس رسیده تا آخرین یافته‌های خود را اعلام کند. طبق روال کنفرانس‌های پیشین، نتایج به ترتیب قطعیت آماری اعلام میشوند، بنابراین می‌شود انتظار داشت که یافته‌های گروه اطلس قطعیت آماری کمتر از 5 سیگما داشته باشد.
سرن رسما خبر کشف ذره‌ای بسیار شبیه به بوزون هیگز را با قطعیت آماری در سطح 5 و انرژی بین 125 تا 126 گیگاالکترون‌ولت منتشر کرد. برای مطالعه این خبر، اینجا را کلیک کنید.
نتایج آزمایش اطلس، وجود ذره هیگز را در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 5 سیگما نشان می‌دهد. همه غافلگیر شدند!
پژوهشگران آزمایش سی.ام.اس با ترکیب اطلاعات حاصل از چند نوع واپاشی مرتبط با ذره بوزون هیگز موفق شدند رد ذره‌ای شبیه آن را در حوالی انرژی 125.3 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 4.9 سیگما آشکار کنند.
خطای این اندازه گیری 0.6 گیگاالکترون ولت اعلام شده است.
معیار اعلام یک کشف، قطعیت 5سیگما است که بدان معنی است که نتایج این آزمایش فقط احتمال کمتر از 0.0004 درصد ممکن است نادرست باشد. به همین دلیل، دانشمندان رسما اعلام کردند یک ذره بوزون را با خصوصیات شبیه به بوزون هیگز و در انرژی 125.3 گیگاالکترون ولت کشف کرده‌اند.
این روش با ترکیب اطلاعات حاصل از واپاشی بوزون هیگز به 2 فوتون و واپاشی به 4 لپتون بدست آمده است. البته ترکیبات آماری مختلف، قطعیت آماری را بین 4.9 تا 5.1 سیگما بدست می‌دهد. تصویر زیر، یکی از رویدادهای مرتبط با واپاشی بوزون هیگز را به چهار لپتون (ردهای مستقیم قرمزرنگ) پرانرژی که در آزمایش سی.ام.اس مشاهده شده، نشان می‌دهد.
تصویر زیر نیز یکی از رویدادهای مرتبط با واپاشی بوزون هیگز را به دو فوتون پرانرژی (ردهای سرخ) نشان می‌دهد. این تصویر مربوط به یک شبیه‌سازی است، اما مشابه آن در اطلس و سی.ام.اس دیده شده است.
آزمایش اطلس، ردپای ذره هیگز را در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت پیدا کرده است. قطعیت آماری این نتایج 5.0 سیگما است.... نتایج قطعی اطلس تا دقایقی دیگر اعلام می‌شود.
آزمایش اطلس نتیجه قطعی خود را به این شکل اعلام کرد: رد قوی از بوزون هیگز در انرژی 126.5 گیگاالکترون ولت با قطعیت آماری 5سیگما. پژوهشگران اطلس، نتایج این اندازه‌گیری تا 3 هفته دیگر در قالب یک مقاله منتشر خواهد شد.
مدیرعامل سرن در پایان کنفرانس ارایه نتایج گفت: «من فکر می‌کنم ما این ذره را پیدا کرده‌ایم. شما فکر نمی‌کنید؟ (تایید حضار)... ذره مشاهده شده با ویژگی‌های بوزون هیگز سازگار است، اما کدام بوزون هیگز؟»
اعلام رسمی کشف بوزون هیگز
مرکز تحقیقاتی سرن امروز رسما از کشف بوزون هیگز خبر داد.رییس مرکز تحقیقاتی سرن امروز با بیان این که بوزون هیگز توسط شتابدهنده بزرگ هادورنی(LHC)کشف شده به کنفرانس خبری پایان داد.لازم به ذکر است بوزون هیگز موسوم به ذره خدا تنها ذره از مدل استاندارد بود به صورت عینی مشاهده نشده بود.
امروز قرار بود سمینار ویژه ای در سرن برای ذره خدا برگزار شود. حال دانشمندان CERN اعلام کرده اند: آنها ذره جدیدی را یافته اند که با مدل استاندارد بوزون هیگز با اطمینان ۵ سیگما (احتمال بروز خطای یک به ۹ تریلیون) سازگار بوده و همخوانی دارد. اطلاعات جمع آوری شده از آزمایشات CMS و ATLAS در ذره کوب بزرگ سرن، نشان از وجود ذره ای در دامنه جرم 126Gev دارند. جوی اینکاندلا سخنگوی CMS شرح می دهد که «این به طور قطع یک ذره جدید است. ما می دانیم که این باید یک بوزون باشد و در واقع سنگین ترین بوزونی که تا کنون پیدا شده.»
نکته: یک سیگما برابر احتمال 68.3 درصد، دو سیگما 95.4 درصد و سه سیگما 99.7 درصد است.
با اینکه هنوز دنیا فاصله بسیار زیادی تا یک تصویر کامل از جهان هستی دارد، ذره کشف شده با تهیه شواهد بسیار قوی درباره چیزی که آن را تقارن electroweak می نامند، حفره اصلی و بسیار مهم مدل استاندارد فیزیک ذره را پر می کند. electroweak در واقع تقارن یا برهمکنش میان نیروی هسته ای ضعیف و نیروی الکترومغناطیسی است. برای کارکرد صحیح تئوری، در واقع ذرات حامل نیرو نباید هیچ جرمی داشته باشند، اما در حقیقت این موضوع بارها با نتایج آزمایشات تجربی به سٌخره گرفته شده است. مکانیسم هیگز توضیح می دهد که چگونه ذرات این جرم را به دست می آورند. و کشف بوزون هیگز در واقع تاییدی بر کارکرد صحیح این مکانیسم است.
علی رغم تمام شور و هیجانی که این کشف در دنیای فیزیک ایجاد کرده، دانشمندان سرن ترجیح می دهند هنوز از آن با عنوان نتایج مقدماتی یاد کنند. و اضافه می کنند که این اطلاعات و یافته ها بر پایه داده های جمع آوری شده در دو سال گذشته، بنا شده اند و هنوز برخی داده های جدید دو آزمایش CMS و اطلس به طور کامل آنالیز نشده اند.
شاید نکته جالب برنامه را هم بتوان حضور دانشمند فیزیکدان انگلیسی آقای «Peter Higgs» در این کنفرانس در ژنو سوئیس دانست. پیتر هیگز در دهه ۱۹۶۰ همزمان با ۵ تئوری پرداز دیگر، وجود این ذره را پیش بینی کرده بود.
لازم به ذکر هست که این کشف می تواند به یکی از بزرگترین کشف های قرن باشد.