Доц. Леандър Литов: Не знаем какво стои зад 96 % от Вселената

Доц. Леандър Литов, ръководител на  екипа от Софийския Университет, работещ  в CERN по проекта на адронния колайдер, пред News.bg

Доц. Литов, уловихте нова частица, дали е дълго търсената Божествена частица?
Това, което онзи ден обявихме в CERN е, че наблюдаваме нова частица, която не е наблюдавана досега. В рамките на точността, с която правим изследвания, можем да кажем, че тя много прилича на това, което се очаква от частицата Хигс-бозон, предсказана в рамките на Стандартния модел.

Бихте ли пояснили, защо се смята, че това е историческо откритие?
Причината е свързана с това, че ние се опитваме да разберем как е устроен светът, кои са неговите фундаментални съставящи, как те взаимодействат помежду си. Имаме един модел, който се нарича Стандартен модел, който много добре описва тази част от Вселената, която ние познаваме. В рамките на този модел обаче имаме проблем - не можем да обясним много ясно откъде се взима масата на частиците.
През 1964 г. Питър Хигс изказва хипотеза, че навсякъде в пространството съществува едно поле, което ние наричаме хигсово поле, с което всички частици, освен фотоните, взаимодействат и в резултат на това взаимодействие те получават маса. Ако тази хипотеза е вярна, то пак от нея следва, че трябва да съществува една допълнителна частица още, която се нарича Хигс-бозон.
Затова е от критично значение да бъде намерена тази частица, да бъде наблюдавана, да бъдат изучени нейните свойства. Това ще означава, че хипотезата за това как се появява масата на всички останали частици е вярна, т.е. по този начин отговаряме на един от най-фундаменталните въпроси.

Налагат ли се допълнителни изследвания и повторения ? Да не се случи, както с неутриното, което в ЦЕРН засякоха, че изпреварвало светлината, а после се оказа, че не било по-бързо от нея?
Не, няма такава опасност. Има едно основно правило в науката - един научен резултат се приема от обществеността тогава, когато той е възпроизводим, което означава, че всеки друг в същата ситуация трябва да може да получи същия резултат.
В ЦЕРН има два абсолютно независими експеримента - единият се нарича АTLAS, а втория CMS. Онзи ден на семинара в CERN тези два експеримента докладваха наблюдението на една и съща частица с едни и същи характеристики, т.е. ние имаме две независими наблюдения. Така че при нас няма и капка съмнение, че тази частица съществува.
По-интересният въпрос обаче е дали това наистина е Хигс-бозонът или е някоя частица, която много прилича на него, но все пак, е по-различна. За целта вече е необходимо да изследваме свойствата на тази частица. Да се изследват свойствата на един обект означава да имате по-голямо количество от него, така че ние трябва да набираме допълнително данни и ще се опитаме в близките 7 - 9 месеца, до една година, да отговорим на този въпрос дали това именно е Хигс бозонът.
Има множество други модели, които обобщават Стандартния модел и които предсказват съществуването на подобни частици с близки свойства до тези на Хигс бозона, но все пак различни. Така че имаме два варианта - ако покажем, че това наистина е Хигс бозон, означава, че сме окомплектовали Стандартния модел. Ако обаче се окаже, че това не е Хигс бозон, това ще е първата стъпка и първото наблюдение на физика извън Стандартния модел.

Тогава ще излезе че сте открили съвсем нова частица.
Ние открихме нова частица. Дали е съвсем нова, или е тази, предсказана от Питър Хигс ще видим. Още не знаем.
По идея трябваше да работим до края на тази година, след което да спрем за две години, за да обновим детекторите, да достроим ускорителя, така че да можем да работим при по-високи енергии и по-високи интензивности.
Но след откритието, което направихме, онзи ден беше взето решение работата на ускорителя да се удължи с още 2.5 - 3 месеца и в първите месеци на следващата година също да продължим да набираме данни.
Надяваме се, че вече статистика в такъв обем ще ни позволи да отговорим на въпроса дали това е този Хигс бозон от Стандартния модел или е хигсоподобен бозон, но от някой друг модел.

Как се справят българските камери?
Прекрасно. Ние имаме 99% ефективност на тези камери. Те се държат отлично, нямаме никакви оплаквания. Цялата апаратура, доставена от България работи отлично. Непрекъсното някъде възникват някакви проблеми, но ние не сме имали никакви сериозни проблеми, че да задържим работата на другите системи и на детектора като цяло. Така, че оценката за нашите детектори е изключително висока.

Ще бъдат ли пренаписани учебниците?
Това е любим въпрос и отговорът е: не знам. Зависи дали тази нова частица, която наблюдаваме е Хигс бозонът от Стандартния модел или е нещо друго. Ако е Хигс-бозонът от Стандартния модел, разбира се всичко си остава такова, каквото е написано в учебниците. Ако обаче се окаже, че е нещо друго, то наистина предстои пренаписване на учебниците.
Между другото, пренаписване на учебниците със или без това откритие предстои така или иначе. Причината е, че Стандартният модел описва около 4% от съдържимото на Вселената. Има едни 96%, които се състоят от т.нар. тъмна материя и тъмна енергия, за които ние не знаем какво стои зад тях. Имаме тепърва да отговаряме на въпроса тези 96% какво са. Стандартният модел не дава отговор.

Какви големи открития се очакват от тези експерименти?
Очакваме да получим за първи път указания за явления или да наблюдаваме частици, които не се описват или не се предсказват от Стандартния модел. Една от основните цели на експеримента беше да се окомплектова Стандартния модел, т.е. наблюдението на Хигс-бозона. Но не по-малко важна цел на тези експерименти е наблюдение на неща, които не се описват от Стандартния модел, т.е. на някаква нова физика, която ще ни даде указания накъде трябва да се движим оттук нататък, за да разберем структурата на Вселената.
Аз не знам, така да се каже - от кой храст ще изскочи заек, но при всяко положение резултатите, които ще получим в следващите десетина години от експериментите, които провеждаме в ЦЕРН ще доведат до основно преразглеждане на нашите представи за това как е устроен светът, т.е. ще има сериозно пренаписване на учебниците, ако се върнем към Вашия предишен въпрос.

Изглежда имате подозрения за някакви неточности?
Не. Стандартният модел работи много точно там, където е приложим. Но ние знаем, че съществуват неща, които не се описват в рамките на Стандартния модел.
Например, при изследване на движението на галактиките можете да пресметнете колко е тяхната маса като наблюдавате колко звезди светят в тях. Обаче се оказва, че тази маса е по-малка, отколкото може да се измери от тяхното движение, от чисто гравитационното им взаимодействие. Те се държат така, сякаш имат по-голяма маса. Значи има още някаква материя в тях. Може да се пресметне колко е. Това е горе-долу 23% от масата на Вселената - именно такава материя.
Основно свойство на тази материя е, че тя не поглъща и не излъчва светлина, поради което се нарича тъмна материя. Тя е съставена от някакви частици. Ние не знаем кои са те, но те не са частиците, които са в Стандартния модел. Ние знаем, че той има ограничено приложение. Ние знаем, че той е част от една по-обща картина.
Засега сме отворили едно ъгълче от картината, виждаме само него и адски ни се иска да надникнем и видим извън него какво има.
Е, надеждата ни е, че този ускорител и тези изследвания ще ни позволят да повдигнем завесата и да видим какво има извън това ъгълче.