4 юли 2012 г. Освен 236-ия рожден ден на Съединените щати, денят, в който физиците обявиха, че са открили сериозни доказателства за бозона на Хигс, неуловима частица, която придава маса на други елементарни частици във Вселената. Това беше едно от най-важните постижения във физиката през миналия век и беше необходимо изграждането на Големия адронен колайдер, гигантския ускорител на частици, базиран извън Женева, Швейцария, за да се провери за него. След този триумф физическата общност беше уверена, че от ЦЕРН ще последват още открития. Но буквално квадрилиони от протонни сблъсъци в колиера по-късно, не се появи нищо ново. Сега обаче, след пресяването на години данни, изследователите, работещи върху експеримента на ATLAS на LHC, обявиха, че могат да потвърдят нещо ново: разпадът на бозона на Хигс произвежда дънни кварки, като предоставя подкрепа на теоретична рамка на физиката, известна като Стандартния модел на физика на частиците.
Според съобщение в пресата визията на Хигс през 2012 г. е била непълна. Въпреки че всъщност наблюдението на бог на Хигс в момента не е възможно, откриването на битовете, в които частицата се разпада, е нещо, което ускорителят на частици може да направи. По това време се наблюдават две прогнозирани частици, наречени W и Z бозони, които се очакват в около 30 процента от разпадащи се Хизонови бозони. Но изследователите не виждат частиците, очаквани 60 процента от времето - дънни кваркове.
Или поне така си мислеха. Проблемът, обяснява The Wire , е, че те видяха дънни кваркове, просто твърде много от тях; коллайдърът произвежда много дънови кварки чрез различни взаимодействия освен потоците протони, които са проектирани да се блъскат един в друг. Така че измислянето дали дънният кварк, открит в LHC, идва от разпадащ се бозон на Хигс или от някъде другаде, се оказа изключително трудно. Ето защо отне толкова много време на учените да стигнат до точката на разумна сигурност, че някои от долните кварки, които те наблюдават, идват от разпада на Хигс. Разглеждайки всички данни от 2011 г. и използвайки нови аналитични техники като дълбоки изкуствени невронни мрежи и машинно обучение, те най-накрая намериха статистически значими доказателства за генерираните от Хигс дънни кваркове.
„За първи път виждаме свързването на Хигс с дънните кварки, което беше предвидено“, казва Джон Хът, физик на частиците от Харвардския университет, който работи върху експеримента ATLAS, казва на Райън Ф. Манделбаум от Gizmodo . „Мислехме, че ще се случи, но докато не го видяхме, нямаше да знаем със сигурност, че се свързва с кварките по този начин.“
Въпреки че констатацията е триумф на анализа и още едно потвърждение, че вероятно сме открили Хигс бозона, също е леко разочароващо. Това е така, защото се вписва чудесно в Стандартния модел, с който физиците работят от началото на 70-те години. Въпреки че моделът обяснява много за физиката на частиците, той има някои зеещи дупки. Например, той не адресира гравитацията или обяснява тъмната материя. Тъй като LHC беше включен, изследователите се надяваха на доказателства за "странни" частици, които ще разрушат или разширят Стандартния модел или потвърдят суперсиметрия, допълнение към модела, който помага да се обясни масата. Това просто не се е случило, поне още не.
Засега физиците може да се наложи да изчакат още няколко години, преди законите на природата да бъдат пренаписани. LHC претърпява серия от надстройки на мощността, които ще бъдат завършени през 2026 г. и когато се включи обратно на ускорения ускорител на частици, може да доведе до вида на странната наука, която полето трябва да излезе извън най-смелото въображение на Джон Хюз.
