Al Large Hadron Collider (LHC) in Europa, più veloce è meglio. Tuttavia, altri ricercatori stanno proclamando non così in fretta. LHC potrebbe non aver scoperto il Bosone di Higgs, il bosone che impartisce massa a tutto, la particella di dio come alcuni l'hanno chiamato. Mentre la scoperta di Higgs Boson nel 2012 è culminata con l'assegnazione nel dicembre 2013 del premio Nobel a Peter Higgs e François Englert, un team di ricercatori ha sollevato questi dubbi sul Bosone di Higgs nel loro articolo pubblicato sulla rivista Physical Review D.
Il discorso è simile a quello che si è svolto nell'ultimo anno con il rilevamento della luce dall'inizio del tempo che ha significato l'epoca dell'inflazione dell'Universo. I ricercatori che esaminano le profondità dell'Universo e le profondità interne delle particelle subatomiche stanno cercando segnali al limite della rilevabilità, appena sopra il livello di rumore e in prossimità dei segnali provenienti da altre fonti. Per le osservazioni del telescopio BICEP2 (precedenti articoli U.T.), è quasi tornato al tavolo da disegno, ma i dubbi di Higgs Boson (precedenti articoli U.T.) sono decisamente difficili ma necessitano di prove più solide. Negli affari umani, se l'Higgs Boson non è stato rilevato dall'LHC, cosa si può fare con un premio Nobel assegnato?
La sfida attuale per Higgs Boson non è nuova e non è solo un problema di rilevabilità e acutezza dei sensori, come nel caso dei dati BICEP2. Il telescopio spaziale Planck ha rivelato che la luce irradiata dalla polvere combinata con il campo magnetico nella nostra galassia della Via Lattea potrebbe spiegare il segnale rilevato da BICEP2 che i ricercatori hanno proclamato come la firma primordiale del periodo di inflazione. La particella di Higgs Boson è in realtà una predizione della teoria proposta da Peter Higgs e molti altri a partire dall'inizio degli anni '60. È una particella prevista dalla teoria del calibro sviluppata da Higgs, Englert e altri, al centro del modello standard.
Questo recente articolo proviene da un team di ricercatori provenienti da Danimarca, Belgio e Regno Unito guidati dal Dr. Mads Toudal Frandsen. Il loro studio intitolato "Technicolor Higgs boson alla luce dei dati LHC" discute di come la loro teoria supportata prevede Technicolor passa attraverso una serie di energie rilevabili a LHC e quella in particolare rientra nel livello di incertezza del punto dati dichiarato essere il Bosone di Higgs. Esistono varianti di Technicolor Theory (TC) e il documento di ricerca confronta in dettaglio la teoria dei campi dietro il modello standard Higgs e il TC Higgs (la loro versione del bosone di Higgs). La loro conclusione è che un TC Higgs è previsto dalla Teoria Technicolor che è coerente con le proprietà fisiche attese, è a bassa massa e ha un livello di energia - 125 GeV - indistinguibile dalla risonanza ora considerato il Modello standard Higgs. La loro è una particella composita e non impartisce massa su tutto.
Quindi dici: aspetta! Che cos'è un Technicolor nel gergo della fisica delle particelle? Per rispondere a questo, vorresti parlare con un idraulico del South Bronx, New York - Dr. Leonard Susskind. Sebbene non sia più un idraulico, Susskind propose per la prima volta Technicolor per descrivere la rottura della simmetria nelle teorie di gauge che fanno parte del Modello standard. Susskind e altri fisici degli anni '70 ritenevano insoddisfacente che fossero necessari molti parametri arbitrari per completare la teoria dei calibri utilizzata nel modello standard (che coinvolge lo scalare di Higgs e il campo di Higgs). I parametri di conseguenza hanno definito la massa di particelle elementari e altre proprietà. Questi parametri venivano assegnati e non calcolati e ciò non era accettabile per Susskind, Hooft, Veltmann e altri. La soluzione comprendeva il concetto di Technicolor che forniva un mezzo "naturale" per descrivere la scomposizione della simmetria nelle teorie di gauge che truccano il Modello Standard.
Technicolor nella fisica delle particelle condivide una cosa semplice in comune con Technicolor che dominava l'industria cinematografica a colori precoce: il termine composito nella creazione di colore o particelle.
Se la teoria che circonda Technicolor è corretta, allora ci dovrebbero essere molte particelle tecniche e tecniche di Higgs da trovare con l'LHC o un acceleratore di prossima generazione più potente; un vero zoo di particelle oltre al solo Bosone di Higgs. La teoria significa anche che queste particelle "elementari" lo sono compositi di particelle più piccole e che sarebbe necessaria un'altra forza della natura per legarle. E questo nuovo articolo di Belyaev, Brown, Froadi e Frandsen afferma che una specifica particella di quark di tecnica ha una risonanza (punto di rilevamento) che è nell'incertezza delle misurazioni per il Bosone di Higgs. In altre parole, il Bosone di Higgs potrebbe non essere "la particella divina", ma piuttosto una particella di Technicolor Quark composta da particelle più piccole e fondamentali e un'altra forza che le lega.
Questo articolo di Belyaev, Brown, Froadi e Frandsen ricorda chiaramente che il Modello standard è instabile e che anche la scoperta del Bosone di Higgs non è sicura al 100%. Nell'ultimo anno, i sensori più sensibili sono stati integrati nell'LHC del CERN che aiuterà a confutare questa sfida alla teoria di Higgs - Higgs Scalar and Field, il bosone di Higgs o potrebbe rivelare le firme delle particelle Technicolor. Rivelatori migliori potrebbero risolvere la differenza tra il livello di energia del quark Technicolor e il Bosone di Higgs. I ricercatori di LHC hanno dichiarato rapidamente che il loro lavoro va oltre la scoperta del Bosone di Higgs. Inoltre, il loro lavoro potrebbe effettivamente confutare il fatto di aver trovato il Bosone di Higgs.
Contattando il co-investigatore Dr. Alexander Belyaev, la domanda è stata sollevata: i recenti aggiornamenti dell'acceleratore del CERN forniranno la precisione necessaria per differenziare un Technie-Quark dalla particella di Higg?
"Naturalmente non c'è alcuna garanzia", ha affermato il Dr. Belyaev a Space Magazine, "ma l'aggiornamento di LHC fornirà sicuramente un potenziale molto migliore per scoprire altre particelle associate alla teoria di Technicolor, come i pesanti Techni-mesoni o Techni-barioni".
Risolvere i dubbi e scegliere le giuste aggiunte al modello standard dipende da migliori rilevatori, più osservazioni e collisioni a energie più elevate. Attualmente, l'LHC non funziona per aumentare le energie di collisione da 8 TeV a 13 TeV. Tra le osservazioni presso l'LHC, la Super-simmetria non è andata bene e le osservazioni tra cui la scoperta di Higgs Boson hanno supportato il Modello standard. Il punto debole del Modello standard della fisica delle particelle è che non spiega la forza gravitazionale della natura mentre la Super-simmetria può. La teoria di Technicolor mantiene forti sostenitori come mostra questo ultimo articolo e lascia alcuni dubbi sul fatto che il Bosone di Higgs sia stato effettivamente rilevato. In definitiva potrebbe essere necessario un altro acceleratore di particelle di nuova generazione più potente.
Per Higgs ed Englert, l'inversione della scoperta non è affatto la rovina del lavoro di una vita o sarebbe il licenziamento di un premio Nobel. Il lavoro teorico dei fisici è stato a lungo riconosciuto da premi precedenti. Il modello standard come, almeno, una soluzione parziale della teoria di tutto è come un puzzle. Pezzo per pezzo è come viene sviluppato ma non senza passi falsi. Inoltre, i pezzi aggiunti al modello standard possono essere come un castello di carte e richiedere la sostituzione di una soluzione più grande con una totalmente diversa. Questo potrebbe essere il caso di Higgs e Technicolor.
A volte, come i bambini in qualche modo determinati, i fisici hanno introdotto una soluzione nel puzzle che si adatta, ma che alla fine deve essere ritirato. Il presente discorso non garantisce ancora una ritrattazione. Eleganza e semplicità sono le ultime caratteristiche ricercate nelle soluzioni teoriche. Anche i fisici delle particelle usano il termine Naturalezza nel descrivere le preoccupazioni relative ai parametri della teoria dei calibri. Le soluzioni - i pezzi - del puzzle creato da Peter Higgs e François Englert hanno guidato e incoraggiato ulteriori lavori che consentiranno di ottenere un modello standard più solido, ma pochi sostengono che emergerà come la teoria di tutto.
Riferimenti:
Pre-stampa diBosone di Technicolor Higgs alla luce dei dati LHC
