ჰიგსის ბოზონი 12 წლისაა (სამომავლო გეგმები)

 ჰიგსის ბოზონი აღმოჩენილია, სტანდარტული მოდელიდან გადახრები კი ჯერჯერობით არ დაიმზირება, მაგრამ ეს სულაც არ გამხდარა ჰიგსისადმი ინტერესის კლების მიზეზი. 12 წლის წინ, საშუალება მოგვეცა კიდევ უფრო ღრმად ჩაგვეხედა მიკროსამყაროში და ახლა, ჩვენი ამოცანაა დეტალურად შევისწავლოთ ჰიგსის ბოზონის ფიზიკურ თვისებათა მრავალფეროვნება. სწორედ ამით დაკავდებიან მეცნიერები დიდ ადრონულ კოლაიდერზე (დაკ) და მომავალის მაღალი ენერგიის კოლაიდერებზე (ამაჩქარებლების მოკლე ისტორია).

ჰიგსის ბოზონი: ძირითადი ფაქტები.

 დაკ-ის ფუნქციონირების გლობალური განრიგი 2037-2038 წლამდე განისაზღვრა. ივლისში დაწყებული შეჯახებების სეანსი Run 3 კი დაახლოებით 3 წელი გაგრძელდება, რის მერეც კოლაიდერი მნიშვნელოვნად განახლდება და სახელად HL-LHC-ს მიიღებს (დიდი ადრონული კოლაიდერი მეტი ნათობით). მონაცემთა შეგროვების სიჩქარე რამდენჯერმე გაიზრდება და ამ რეჟიმში კოლაიდერი კიდევ 10 წელი იმუშავებს. დაახლოებით 20-ჯერ მეტი მონაცემი დაგროვდება, ვიდრე ახლა გვაქვს. იშვიათი პროცესები, ჰიგსის ბოზონის მონაწილეობით, რომლებიც ძლივს შესამჩნევია მიმდინარე სტატისტიკაში, საიმედოდ იქნება აღმოჩენილი და გაზომილი ყველა მონაცემის დამუშავების შემდეგ. “ჩვენ ახლა მხოლოდ მოგზაურობის დასაწყისში ვართ, მთელი მანძილის მხოლოდ 5% გავიარეთ და ვინ იცის, რა სხვა სიურპრიზებსა და საჩუქრებს გვიმზადებს ბუნება!” – ამბობენ ფიზიკოსები.

 ასევე, უახლოეს წლებში ფიზიკოსებმა უნდა გადაწყვიტონ, რომელი მიმართულებით განავითარონ ნაწილაკების ფიზიკა 2040-იან წლებში. დაკ-ს ახალი თაობის კოლაიდერი ჩაანაცვლებს და დიდი ალბათობით ეს იქნება ელექტრონ-პოზიტრონული კოლაიდერი, რომელიც ჰიგსის ბოზონის შესასწავლად არის ოპტიმიზირებული. ნაწილაკების ფიზიკის ევროპული სტრატეგიის მიმდინარე ციკლში, პარალელურად, რამდენიმე პროექტი მუშავდება, 2026 წლის შემდეგ პროექტი უკვე უნდა დაფიქსირდეს და მისი განხორციელება დაიწყოს. თუ ჰიგსის ბოზონის თვისებები რამდენიმე პროცენტითაც კი განსხვავდება სტანდარტული მოდელით მოცემულისგან, ეს შემჩნევადი გახდება და ამით გავხსნით ახალ თავს მიკროსამყაროს შესწავლაში.

 დეტექტორი ALICE, ადამიანის ზომასთან შედარება. ზომა – 26/16/16-ზე მეტრი, მთლიანი მასა 10 000 ტონა.

 ჰიგსის ფიზიკის პარალელურად, არანაკლებ გრანდიოზული პერსპექტივებია მოსალოდნელი ნაწილაკების ფიზიკის სხვა სფეროებშიც. მომდევნო წლებში, იგივე დაკ-ი, ელექტრონ-პოზიტრონულ კოლაიდერთან ერთად, ნათელს მოჰფენს სიტუაციას რამდენიმე საეჭვო გადახრაზე B-მეზონის დაშლის პროცესში. შესაძლოა, ახალი ფიზიკის აღმოჩენა დაკ-ის მუშაობის დროსვე მოხდეს. ამ შემთხვევაში, ჰიგსის კვლევის სამეცნიერო პროგრამა ადაპტირებული იქნება ამ გადახრების ძირეული მიზეზების შესასწავლად. ასევე განვითარდება ნეიტრინული ფიზიკა. 2030-იანი წლების დასაწყისში უნდა დაიწყოს გრანდიოზული ნეიტრინული ექსპერიმენტი DUNE, რომელიც ნეიტრინოების ფიზიკის ბევრ კითხვაზე პასუხის მოცემას გვპირდება. ვინაიდან ნეიტრინოების მასები და მახასიათებლები სტანდარტული მოდელით ვერ აიხსნება, ნეიტრინოებმაც შეიძლება გაგვიხსნან გზა ახალი ფიზიკისკენ. არ არის გამორიცხული, რომ ამაში ახალი ჰიგსის ბოზონების „ხელი“ იყოს გარეული – ყოველ შემთხვევაში, სწორედ ასე იძენს ნეიტრინო მასას მრავალრიცხოვან თეორიულ მოდელებში (სიახლე ნეიტრინოების შესახებ).

 LISA Pathfinder – გრავიტაციული ტალღების მძებნელის წინამორბედი. ლაზერებით დაკავშირებული სამი ასეთი აპარატი იქნება გაყვანილი ორბიტაზე. გრავიტაციული ტალღების გავლით დეფორმირებულ სივრცე-დროში ლაზერის სხივების ინტენფერენციული სურათი შეიცვლება, რასაც ეს დეტექტორები შეამჩნევენ.

 და ბოლოს, 2030-2040-იან წლები, ასტროფიზიკური დაკვირვებების ახალი ერა იქნება, ასევე, კოსმოსური გრავიტაციულ-ტალღური ობსერვატორიების ერა, როგორიცაა LISA. ეს ობსერვატორიები მიზნად ისახავს გამოავლინოს გრავიტაციული ტალღები, რომლებიც დარჩენილია იმ ადრეული ეპოქიდან, როდესაც დიდი აფეთქება მოხდა. შესაძლებელია, რომ ჰიგსის მექანიზმმა, რომელიც იმ ეპოქაში “დაიწყო”, ასევე წარმოშვა ძლიერი გრავიტაციული ტალღები. თუ კოსმოსური დეტექტორებით ამ ტალღების დაჭერა მოხერხდა, ფიზიკოსებს ექნებათ ჰიგსის ფიზიკის შესასწავლი ახალი ინსტრუმენტი, რომელიც კოლაიდერებით მიღებულ მონაცემებს შეავსებს (LISA Pathfinder – გრავიტაციული ტალღების მძებნელის წინამორბედი).

Leave a Reply

თქვენი ელფოსტის მისამართი გამოქვეყნებული არ იყო. აუცილებელი ველები მონიშნულია *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.