מדעני מכון ויצמן שותפים לחיפוש אחר חלקיק היגס בסר"ן

 

מדענים במאיץ החלקיקים ב-CERN שבשווייץ מסרו, כי התגלו סימנים מבטיחים לקיומו של חלקיק היגס. מדעני מכון ויצמן למדע הם שותפים קבועים בניסוי האטלס, אחד משני הניסויים המרכזיים הנעשים במאיץ ההדרונים הגדול (LHC), במטרה לחקור את החלקיקים האלמנטריים: פרופ' גיורא מיקנברג, שעמד במשך שנים רבות בראש פרויקט האטלס-מואון, הוא ראש קבוצת המדענים הישראליים במאיץ; פרופ' אהוד דוכובני מוביל את קבוצת המדענים ממכון ויצמן למדע; ופרופ' עילם גרוס מרכז כיום את קבוצת הפיסיקה המחפשת אחר חלקיקי היגס בניסוי האטלס. שלושתם מדענים במחלקה לפיסיקה של חלקיקים ואסטרופיסיקה במכון ויצמן למדע, ושותפים מאז 1987 לחיפוש אחר חלקיק היגס.

 

שני הניסויים במאיץ, אטלס ו-CMS, מחפשים אחר חלקיק בוזון-היגס, אשר נחשב לחלקיק שמקנה לכל יתר החלקיקים האלמנטריים את המאסה שלהם. קיומו של חלקיק היגס נחזה על-ידי המודל הסטנדרטי של פיסיקת החלקיקים – המודל המארגן את כל החלקיקים התת-אטומיים הקיימים בטבע. עם זאת, קיומו של חלקיק ההיגס טרם הוכח באופן ניסיוני. אם יתגלה כי הוא אינו קיים, יהיה צורך לנסח מחדש את המודל הסטנדרטי.

 

פרופ' גרוס: "במאיץ החלקיקים LHC שבז'נבה התחוללו במהלך 2011 למעלה מ-300 טריליון התנגשויות פרוטונים. כל האנרגיה העצומה הזו, המסתכמת ב-7 טריליון אלקטרון-וולט, הושקעה במאמץ לייצר חלקיקי בוזון היגס. למרבה הצער, בכל התנגשות כזו נוצרים גם חלקיקים דומים רבים נוספים, ואין כל דרך לחזות מה בדיוק יתרחש בהן. הסיכויים כי בהתנגשות ייווצרו חלקיקי בוזון היגס הם כה קטנים, עד שהדבר צפוי לקרות רק בכמאה התנגשויות בשנה".

 

חיפוש סימנים אפשריים לחלקיק נעשה באמצעות חיפוש אי-התאמות בנתונים הסטטיסטיים (בהשוואה לנתונים הצפויים להתקבל אם החלקיק אינו קיים), בתחום המאסה המשוערת של החלקיק. הבעיה היא, שברגע שנתקלים באי-התאמות כאלה, יש לשלול את האפשרות שמדובר בסטייה סטטיסטית. לפני מספר שבועות התגלה, כי במהלך 2011 הצטברו מספר אירועים בטווח המשוער של חלקיק היגס. פרופ' גרוס: "לא האמנו למראה עינינו. בהינו במסך במשך זמן ממושך, עד שהתחלנו לעכל מה אנו רואים. במהלך שלושת השבועות האחרונים, כל צוות המחקר בניסוי האטלס חזר ובדק את התוצאות, מכל זווית אפשרית. בדקנו אם טעינו, או אם היו 'באגים' בתוכנית".

 

ממצאי האטלס מרמזים על אפשרות לקיומו חלקיק בוזון היגס, שמאסתו היא 126 Gev, אך קיים סיכוי של אחד ל-5,000 כי מקור האירועים הנוספים שנצפו במאסה זו הוא בסטייה סטטיסטית, ולא בחלקיק היגס. תוצאות אלה עדיין אינן חד-משמעיות, ואין ביטחון כי הן יחזרו על עצמן, אך המדענים סבורים כי הן מניחות בסיס טוב לסבב הניסויים הבא במאיץ, שצפוי להתחיל באפריל 2012.