Тайны бозона Хиггса раскрыты: CMS открывает данные о «частице Бога»

Пост опубликован в блогах iXBT.com, его автор не имеет отношения к редакции iXBT.com
| Рассуждения | Оффтопик

Десять лет назад научный мир сотрясло сенсационное открытие — на Большом адронном коллайдере (LHC) была обнаружена неуловимая частица, бозон Хиггса, последний недостающий элемент Стандартной модели физики элементарных частиц. Это событие ознаменовало собой не только триумф фундаментальной науки, но и начало новой эры открытости и совместной работы в области физики высоких энергий.

Автор: Designer

Коллаборация CMS, одна из команд, работающих на LHC, всегда была привержена принципам открытой науки. Сегодня эта приверженность выходит на новый уровень: CMS опубликовала данные, лежащие в основе открытия бозона Хиггса, включая сложные математические функции, описывающие результаты измерений.

Что же это за данные, и почему их публикация так важна? Представьте себе, что физики — это детективы, расследующие тайну Вселенной. Вместо улик у них — данные столкновений частиц, а вместо лупы — сложнейшие детекторы и алгоритмы анализа. Чтобы раскрыть загадку бозона Хиггса, исследователям пришлось изучить миллиарды столкновений, выискивая в них следы этой неуловимой частицы.

Моделирование, показывающее появление бозона Хиггса при столкновении двух протонов
Автор: Lucas Taylor / CERN. http://cdsweb.cern.ch/record/628469, CC BY-SA 3.0 Источник: commons.wikimedia.org

Результаты таких измерений обычно представляются в виде простых чисел — например, масса бозона Хиггса была определена как 125,3 +- 0,6 ГэВ. Однако за этими цифрами скрывается гораздо больше информации — как за вершиной айсберга скрывается его основная масса. Полная картина измерений зашифрована в так называемых функциях правдоподобия — сложных математических выражениях, учитывающих не только измеренные значения, но и множество дополнительных факторов: калибровку детектора, точность моделирования, систематические погрешности и многое другое.

Функции правдоподобия — это своеобразные карты, позволяющие ориентироваться в многомерном пространстве данных. Представить себе такое пространство сложно, но именно в нем скрываются ответы на многие фундаментальные вопросы. До сих пор эти карты были доступны только узкому кругу исследователей внутри коллаборации CMS. Теперь же, благодаря открытой публикации, любой ученый в мире может получить к ним доступ и использовать их в своих исследованиях.

Это открывает перед научным сообществом поистине безграничные возможности. Физики смогут проверять существующие теории, строить новые модели, искать отклонения от Стандартной модели и, возможно, даже обнаружить следы новой физики, лежащей за ее пределами. Открытые данные CMS становятся мощным инструментом для коллективного разума научного сообщества, способствуя развитию новых идей и ускоряя прогресс в понимании Вселенной.

Публикация данных CMS — это не просто технический шаг, это философский сдвиг в научной культуре. Открытость и сотрудничество становятся основой для дальнейшего прогресса. И кто знает, какие новые открытия ждут нас впереди, когда исследователи со всего мира объединят свои усилия в поисках ответов на самые глубокие вопросы о природе нашего мира?

15 комментариев

M
А кстати я тут недавно осознал. А ведь локальная калибровочная симметрия по сути означает, что между фермионным и векторным бозонным полем есть еще и скалярное бозонное поле. Т.е. там на самом деле не 2 друга, а 3. Оно вроде как взаимно нейтрализуется, но ведь по факту оно там есть. Действительно ли оно нейтрализуется и никак себя не проявляет или же у него есть какие-то интересные свойства? Это только в математике 1-1=0. В физике так не бывает. Разница межу «там что то есть, но оно себя никак не проявляет» и «там абсолютно ничего нет» все равно какая-то есть. Не оно ли является тем самым полем Хиггса? Не сочтите меня ламером, просто именно вот такие простые вопросы и ведут нас к новой физике. Если не сомневаться в том, что есть, то ничего нового никогда и не откроешь.
A
В стандартной модели за счет спонтанного нарушения симметрии идет смешивание компонент векторных полей со скалярным. Скалярное поле дает продольную компоненту векторному полю, давая массу безмассовым изначально (только поперечная поляризация) векторным полям. Но нарушение идет с SU(2)xU(1) до U(1), давая три массивных бозона (2 W и Z) и оставляя безмассовым четвертый (фотон, электромагнитное поле). Плюс в лагранжиане остается часть скалярного поля, взаимодействующая с фермионами и W/Z-бозонами — тот самый бозон Хиггса.
Детали можете посмотреть в книжке Л.Б. Окуня Лептоны и кварки в соответствующей главе. И не надо что-то придумывать или осознавать. Это все довольно тупая математика с раскрытием скобок и вычисления компонент матриц.
P.S. Если бы все калибровочные поля были бы безмассовыми — никакой нужды в скалярном поле не возникло бы. А так именно оно и дает то самое нарушение симметрии и массы переносчикам взаимодействий (и только им). Массы фермионов вводятся искусственно потенциалом Юкавы. Поэтому и строят всякие супертеории с кучей бозонов Хиггса, чтобы объяснить появления масс фермионов.
P.P.S. Чтобы придумать новую физику, надо хорошо знать существующую. То есть хотя бы понимать стандартную модель не только на уровне «в википедии написано, что там есть бозоны W/Z/фотоны и бозон Хиггса».
465513817040@odnoklassniki
А нахрена это открывать если это никак не питает? Может лучше сеять хлеб и разводить скот?
А учёным ху… пусть жрут бозоны хигса
Ну или самого хигса
П
А нахрена вы на этот сайт зашли? Или вам за это паёк кто-то выдал?
d
Коллаборация

какая ещё коллаборация? откуда у вас этот мусор? нет такого слова в русском языке.
A
Слова нет, а коллаборация ученых есть.
101088209368274208995@google
В языке нет, а в толковом словаре есть. Чудеса!
a
Коллаборация
какая ещё коллаборация? откуда у вас этот мусор? нет такого слова в русском языке.

Если ты из 18-го века — да, такого слова не было. А сейчас иди в гугл и узнавай его значение.
223117548@vkontakte
Было бы неплохо CMS в статье расшифровать.
A
Аббревиатура названия детектора. От того, что будет приведено полное название Compact Muon Solenoid, непосвященному в это научное священнодействие яснее ничего не станет. ))))
A
Не понимаю, как завязанные на конкретный детектор функции правдоподобия могут помочь в проверке теорий. Тем более, что нет доступа к первичным данным, на которые потом накладываются все эти функции. Для любого физика, не связанного с обработкой экспериментов на этом детекторе, это все бесполезно.
10147917009600730427@mailru
Вспоминаю фильм «3+2» там тоже физик изучал бизоны))
404712288@vkontakte
И чё конкретно это даст? Или это просто как дофамин для мозгов учёных? Нихера не понял но очень интересно
N
Понимаю распределение с суперпозиции и влияние наблюдателя как на физическом уровне но теоретически расписать на дисциплинарном языке не могу. Как пойму природу поведения частиц в поле с теоретической точки зрения *опишу. Думаю это открытие сдвинет нас за «горизонт событий»

Добавить комментарий

Сейчас на главной

Новости

Публикации

7 месяцев под землей: что стало с «биоразлагаемым» чайным пакетиком?

В эпоху борьбы с пластиковым загрязнением производители продуктов питания активно ищут экологичные альтернативы привычным материалам. Чайные пакетики, не так давно попавшие в список экологически...

Тайны чайного листа: как рождается аромат черного чая

Черный чай — напиток, покоривший мир. Его терпкий вкус и многогранный аромат — результат сложнейшего каскада биохимических превращений, происходящих в чайном листе. Ученые уже...

Дикобразы-первопроходцы: как они попали в Северную Америку задолго до Панамского перешейка?

Они неуклюжи, медлительны и ощетиниваются тысячами острых игл. Знакомьтесь, североамериканские дикобразы — существа, полные загадок, окутанные завесой эволюционной тайны. Долгое время...

Обзор iGPSport TL30: умный задний свет для вашего велосипеда

Задний свет iGPSport TL30 представляет собой умное и функциональное решение для повышения безопасности велосипедиста в тёмное время суток. Эта яркая красная фара выдаёт свет интенсивностью до 50...

Как защититься от вируса-шифровальщика (винлока)

Большинство из вас, читающих эти строки, либо уже сталкивались с этой гадостью под названием «вирус-шифровальщик», также известной как «винлок», либо столкнутся в будущем. И если это не случалось...

Зачем в Китае запретили строительство небоскребов?

Китай — одна из стран, известная своими современными высотками. Например, здесь находится третий по высоте небоскреб в мире — Шанхайская башня (632 м). Такой план застройки...