1.0Tudományhttps://tudomany.cafeblog.huJangulihttps://tudomany.cafeblog.hu/author/janguli/<div><img width="459" height="307" title="CERN-CMS-detektor" align="middle" class="cikkep" alt="CERN-CMS-detektor-letezik-e-higgs-bozon" src="http://mta.hu/data/cikk/12/90/7/cikk_129007/0712023_01-A5-at-72-dpi.jpg" /></div> <p><strong>2012-ben végre eldőlhet: </strong><strong>valóban létezik-e az elemi részecskék tömegéért felelős Higgs-bozon, vagyis </strong><strong>helytálló-e a részecskefizika standard modellje.</strong></p> <p>A fizikusok jelenlegi ismeretei alapján a világegyetem, így benne az ember is, kisszámú elemi részecskéből épül fel.  </p> <h3><span style="color: #ff0000">Peter Higgs</span><strong><span style="color: #ff0000"> </span></strong></h3> <p><img class="imgleft" style="width: 165px;height: 208px;margin-right: 5px" alt="" src="http://tudomany.blog.hu/media/image/Peter-Higgs.jpg" /></p> <p>angol fizikus, 1960-ban gondolta ki a róla elnevezett Higgs-bozont. Ez egy olyan feltételezett részecske, amely a többi részecske tömegéért felel. Egyetlen probléma van vele csupán: máig nem sikerült megfigyelni.</p> <p>A Standard Modell - a részecskék világának leírására az elmúlt évtizedekben fokozatosan kiépült átfogó elmélet - szerint a világ kvarkokból, leptonokból és a köztük ható erőkből áll. A Standard Modell a természet négy alapvető kölcsönhatása közül egyedül a gravitációt (tömegvonzást) nem tartalmazza.</p> <p><!--more--></p> <p>A Standard Modell alapján tett előrejelzések mindeddig beigazolódtak. Mégis, a modellnek vannak hiányosságai: például nem lehet belőle kiszámítani a részecskék tömegét, sem a kölcsönhatások erősségét. Ebből a szempontból alapvető jelentőségű a Higgs-bozon, amely nem egy a sok részecske közül, hanem egyenesen <strong><span style="color: #ffcc00">a modern fizika "Szent Grálja". </span></strong>Ha sikerülne megtalálni, az bizonyítaná a Standard Modell érvényét. Vannak azonban arra utaló jelek is, hogy a Standard Modell mögött egy egységes, mélyebb elmélet húzódik meg.</p> <p>Feltételezések szerint a <span style="color: #ffcc00"><strong>Higgs</strong></span><span style="color: #ff0000"><span style="color: #ffcc00"><strong>-tér</strong></span></span><strong><span style="color: #ffcc00">ben mozogva nyernek az elemi részecskék tömeget, </span></strong><span style="color: #ffcc00"><strong>s e térben keletkezik a Higgs-részecske. </strong></span>A Higgs-tér alapvetően más jellemzőkkel bír, mint a többi fizikai jelenség: nem anyag, nem erő, és egyenletesen tölti ki a teret.</p> <p>A Nagy Hadronütköztető (LHC, CERN) egyik fő célja: kísérletileg kimutatni a Higgs-bozont, ezt a megjósolt részecskét. Ha ez mégsem sikerülne, az komoly lendületet adhatna a Standard Modellen túli fizikai elméleteknek. Az LHC-n belül két óriási detektor - az ATLAS és a CMS - épült elsősorban a Higgs-bozon kimutatására. A CMS egyetlen mágnest tartalmaz, a világ legnagyobbikát, melynek belső átmérője 6 méter, és körülötte kétszer annyi vas található, mint a párizsi Eiffel-toronyban. A CMS-t már nagyrészt a felszínen összerakták, majd 2000 tonnás darabokban engedték le az LHC földalatti barlangjába. Az ATLAS egyik mágnesét egy másik óriási mágnes veszi körül, és eleve a föld alatt építették fel.</p> <p>Az ATLAS és a CMS kísérletek a világ több tucat országából egyenként 3000 részecskefizikust foglalkoztatnak. Magyarország a CMS-együttműködés alapító tagjai között van: az ATOMKI, a KFKI RMKI, az Eötvös Loránd Tudományegyetem és a Debreceni Egyetem kutatói és hallgatói vesznek részt benne.</p> <p>2011-ben a CERN kutatóinak a 2010-esnél 1000-szer több adatot sikerült elemezniük, ezáltal nagy mértékben leszűkítették a várt részecske lehetséges tömegtartományát. A 2011. nyaráig vizsgált adatok alapján a fizikusok <strong><span style="color: #ffcc00">114 és 141 GeV </span></strong><span style="color: #ffcc00"><strong>(elektronvolt: energia-mértékegység, a részecskefizika ebben adja meg a részecskék tömegét) </strong></span>közt valószínűsítették. Az LHC 2011-ben messze a várakozások fölött teljesített, az eredetileg remélt adatmennyiség csaknem hatszorosát produkálta. Az adatok előzetes elemzése tovább szűkítette a tömegtartományt, amelyben a Higgs-részecske előfordulhat. Ha a Higgs-bozon létezik, akkor az ATLAS mérése alapján a 116-130 GeV, míg a CMS mérései szerint a 115-127 GeV tömegtartományban található. Ezen új eredmények ígéretesek, ám még mindig nem bizonyítják a Higgs-részecske létét.</p> <p><img class="imgnotext" style="margin-right: auto;margin-left: auto" alt="" src="http://tudomany.blog.hu/media/image/higgs-boson-lhc-.jpg" />Fabiola Gianotti az ATLAS kísérletek szóvivője:</p> <p><em>A Higgs-bozon legnagyobb valószínűségű tömegrégióját 116-130 GeV közé korlátoztuk. Az elmúlt hetekben </em><em>a 125 GeV körüli tartományban</em><em> érdekes eseménytöbbletet kezdtünk tapasztalni. Lehet, hogy ez egy fluktuáció miatt alakult ki, de sokkal érdekesebb jelenség is állhat mögötte. A kutatás e szakaszában még korai volna bármilyen következtetést levonni.</em></p> <p>Guido Tonelli, a CMS kísérlet szóvivője:</p> <p><em>Nem tudjuk kizárni a standard modellbeli Higgs-bozon jelenlétét egy mérsékelt eseménytöbblet miatt 115 és 127 GeV között: ez elég következetesen, 5 egymást követő, egymástól független csatornában is jelentkezett. E többlet 124 GeV és az ez alatti tartományban leginkább a standard modellbeli Higgs-bozonnal magyarázható, de ez statisztikailag még nem elég szignifikáns ahhoz, hogy bármilyen más következtetést levonjunk. Amit ma látunk, az magyarázható a háttéresemények véletlenszerű váltakozásával, de akár a Higgs-bozon jelenlétével is.</em></p> <p>Ma még nehéz eldönteni, hogy ebben az alacsony tömegtartományban a Higgs-bozon létezését állító vagy tagadó hipotézis-e a helytálló. Ami biztató, hogy <span style="color: #ffcc00">mindkét független mérés <strong>talált a 125 GeV körüli régióban</strong></span><span style="color: #ffcc00"><strong> egy enyhe eseménytöbbletet, </strong></span>s ez megakadályozta, hogy a Higgs-bozon létezését végleg kizárják. Bár ezt az eseménytöbbletet véletlen háttér-fluktuáció is okozhatja, a CERN fizikusai 2012-ben a várhatóan birtokukba kerülő mind több és több mérési adat segítségével pontosabban meg tudják majd határozni, mi is állhat a háttérben. A Higgs-bozon utáni hajtóvadászat a végéhez látszik közeledni: egy éven belül eldőlhet, hogy a fizikai világot leíró elmélet nélkülözhetetlen részecskéje valóban létezik-e.</p> <h3><span style="color: #ffcc00">Higgs and Bunraku</span></h3> <p> </p> <div><img class="imgnotext" style="width: 433px;height: 302px;margin-right: auto;margin-left: auto" alt="Higgs and Bunraku" src="http://www-conf.kek.jp/susy04/Higgs_and_bunraku.jpg" /></div> <p class="text">In the "Bunraku" (classical Japanese puppet theater) puppets are manipulated by human operators in black suits and hoods, which make them invisible.</p> <p class="text">The Higgs field in the universe is considered to act somewhat in a similar way as such an operator: It fills the entire universe and creates the mass of elementary particles (mass is a physics term of the concept which is often called "weight" in non-technical language). In a conventional sense, it is totally invisible.</p>rich