Новые детали исследования бозона Хиггса раскрыл вернувшийся на днях из Европейского центра ядерных исследований (ЦЕРН) в Швейцарии руководитель Лаборатории физики сверхвысоких энергий СПбГУ, к. ф.-м. наук Григорий Александровичем Феофилов.

Частица, об открытии которой специалисты ЦЕРН объявили 4 июля, обладает массой около 125 ГэВ (примерно как 130 протонов). Факт ее существования не вызывает никаках сомнений: достигнутый на сегодня уровень достоверности в двух независимых экспериментах на Большом адронном коллайдере (БАК) подразумевает не более 2-х шансов из миллиарда, что это случайность. 31 июля в ведущий физический журнал Physics Letters B были направлены одновременно 2 статьи, подготовленные коллаборациями ATLAS и CMS на БАК, где подробно описываются методики экспериментов и приводятся результаты обработки данных. Установлено, что эта частица – бозон (причем, это самый тяжелый из всех известных бозонов). Спин частицы пока еще точно не определен, исключено только значение =1 (т.е. спин нового бозона не равен спину фотона). Оба эксперимента утверждают, что результаты согласуются в пределах погрешностей с Хиггсовским бозоном, предсказываемым так называемой Стандартной Моделью. Несомненным является тот факт, что произошел настоящий прорыв в физике, – обнаружен квант поля, отвечающего за происхождение масс у элементарных частиц. Данное поле сегодня носит имя трех его предсказателей (Englert-Brout-Higgs), которые еще в 1964 году независимо предложили сходные механизмы появления массы у W и Z бозонов. В ЦЕРН принято решение, что БАК будет работать в своем же режиме до середины декабря с тем, чтобы изучить более подробно и понять свойства этого бозона. В частности, особый интерес для теории представляет исследование всех способов его распада. Вместе с тем будет продолжаться поиск явлений, выходящих за рамки Стандартной модели, что должно дать ответы на вопросы об эволюции Вселенной после Большого взрыва, о происхождении темной материи, о причинах доминирования материи над антиматерией, о размерности нашего мира и возможных скрытых измерениях..

Хиггсовский бозон – это лишь один из ключиков к разгадке тайн Вселенной.

В январе-феврале следующего года на БАК предстоит сеанс протон-ядерных столкновений. Это относится к еще одной увлекательнейшей задаче: получения в лабораторных условиях и исследования экстремального состояний материи, в котором, согласно современным представлениям, вся ранняя Вселенная находилась в первые микросекунды после Большого взрыва. Данная сверхгорячая «перво-материя», состоящая из кварков и глюонов, обладает температурой в 100000 раз большей, чем в центре Солнца и плотностью, превосходящей плотность нейтронных звезд.

Напомним, что Университет с 1992 г. является признанным активным участником международных научных программ в ЦЕРН. Ученые-физики СПбГУ в ходе совместной работы внесли существенный вклад в разработку уникальных детектирующих систем двух экспериментальных установок и принимают участие как в эксперименте ALICE по поиску сверхплотной и сверхгорячей «перво-материи», так и в анализе условий образования кварк-глюонной плазмы в столкновениях сверхрелятивистских ядер, исследовании явления конфайнмента («заточения») кварков и в поиске так называемой «критической точки ядерной материи» в эксперименте NA61(SHINE).

В перспективные многолетние научные программы этих двух экспериментов вошли предложения ученых СПбГУ, анализ получаемых данных идет в университете с использованием мировой вычислительной суперсети GRID на основе оригинальных теоретических идей, разрабатываемых на кафедре физики высоких энергий и элементарных частиц под руководством проф. М.А. Брауна. В физических экспериментах в ЦЕРН постоянно участвуют преподаватели, сотрудники, аспиранты и студенты старших курсов этой кафедры и кафедры ядерной физики. Следует подчеркнуть, что СПбГУ является единственным российским университетом, официально участвующем в международной коллаборации эксперимента NA61 (SHINE), начавшей первой в мире систематический поиск критической точки ядерной материи на ускорителе SPS в ЦЕРН: в апреле 2012 года было подписано Соглашение о сотрудничестве между СПбГУ, Европейским центром ядерных исследований (ЦЕРН) и международной научной коллаборацией NA61 (SHINE) на 5 лет. (см. Деканское совещание от 09.04.2012).