Δύο ιστορικές δημοσιεύσεις για την επιβεβαίωση της ύπαρξης του περιβόητου μποζόνιου του Χιγκς, οι οποίες θεωρούνται από τις σημαντικότερες επιστημονικές ανακαλύψεις των τελευταίων δεκαετιών, πέρασαν από έλεγχο και είναι πλέον ελεύθερα διαθέσιμες στην επιστημονική κοινότητα.

Τα αποτελέσματα των πειραμάτων στους ανιχνευτές ATLAS και CMS στον Μεγάλο Επιταχυντή Αδρονίων του CERN παρουσιάζονται στην έγκριτη επιθεώρηση Φυσικής Physics Letters B -την ίδια επιθεώρηση στην οποία είχε δημοσιεύσει τις προβλέψεις του πριν από σχεδόν 50 χρόνια ο Βρετανός φυσικός Πίτερ Χιγκς.

Οι δύο μελέτες, «Παρατήρηση ενός νέου μποζονίου με μάζα 125 GeV με το πείραμα CMS στον LHC» και «Παρατήρηση ενός νέου σωματιδίου στην αναζήτηση του μποζονίου Χιγκς στο Καθιερωμένο Μοντέλο με τον ανιχνευτή ATLAS στον LHC» είναι επίσης ελεύθερα διαθέσιμες στην υπηρεσία ScienceDirect.

To μποζόνιο του Χιγκς είναι μια εκδήλωση του λεγόμενου πεδίου Χιγκς, μέσω του οποίου η ύλη αποκτά τη μάζα της; τα σωματίδια που δεν έχουν μάζα, για παράδειγμα το φωτόνιο, περνούν μέσα από το πεδίο χωρίς να συναντήσουν αντίσταση. Άλλα σωματίδια, όπως το πρωτόνιο και το ηλεκτρόνιο, κολυμπούν με δυσκολία μέσα στο πεδίο. Και όσο μεγαλύτερη είναι η αντίσταση που συναντούν, τόσο μεγαλύτερη η μάζα τους.

Λίγες ημέρες μετά την επίσημη δημοσίευση των ερευνών για το περιβόητο μποζόνιο του Χιγκς, ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων (LHC) στο CERN περνά σε νέα φάση πειραμάτων. Οι συγκρούσεις ανάμεσα σε πρωτόνια αντικαθίστανται από συγκρούσεις ανάμεσα σε πρωτόνια και ιόντα μολύβδου, σε μια προσπάθεια να δημιουργηθεί το λεγόμενο «πλάσμα κουάρκ-γλουονίων», μια μορφή της ύλης που εμφανίστηκε μια στιγμή μετά τη Μεγάλη Έκρηξη που γέννησε στο Σύμπαν.

Ο ανιχνευτής ALICE (A Large Ion Collider Experiment) είναι ένας από τους επτά ανιχνευτές που μελετούν τις συγκρούσεις μέσα στην υπόγεια κυκλική σήραγγα του CERN κάτω από τα γαλλο-ελβετικά σύνορα.

Στις 2.26 τα ξημερώματα της Παρασκευής ώρα Ελλάδας, το πείραμα ALICE πέρασε σε νέα φάση με τις πρώτες συγκρούσεις ανάμεσα σε πρωτόνια και πυρήνες ατόμων μολύβδου. Δεδομένου ότι κάθε ιόν μολύβδου περιέχει 82 πρωτόνια, οι συγκρούσεις απελευθερώνουν περισσότερα υποατομικά συντρίμμια σε σχέση με τις συγκρούσεις ανάμεσα σε πρωτόνια.

Οι φυσικοί ελπίζουν ότι ο LHC θα παράξει έτσι σχετικά μεγάλες ποσότητες πλάσματος κουάρκ-γλουονίων, μια κατάσταση στην οποία παύουν να ισχύουν οι δυνάμεις που συγκρατούν τους πυρήνες των ατόμων και η ύλη μετατρέπεται σε μια «αρχέγονη σούπα» από κουάρκ και γλουόνια, θεμελιώδη σωματίδια που δεν διασπώνται περαιτέρω.

Ολόκληρο το Σύμπαν ήταν μια σούπα κουάρκ γλουονίων για μερικά χιλιοστά του δευτερολέπτου μετά το σχηματισμό του πριν από 13,7 δισεκατομμύρια χρόνια.

Σήμερα, η δημιουργία πλάσματος κουάρκ-γλουονίων είναι δύσκολη υπόθεση, αφού απαιτεί θερμοκρασίες αρκετών δισεκατομμυρίων βαθμών Κελσίου.

Πλάσμα κουάρκ-γλουονίων πιστεύεται πάντως ότι είχε σχηματιστεί και σε προηγούμενα πειράματα στον LHC, καθώς και στον επιταχυντή RHIC που λειτουργούσε μέχρι πρόσφατα στις ΗΠΑ. Και τα δύο πειράματα εκτιμάται ότι πέτυχαν τις υψηλότερες θερμοκρασίες που έχει δημιουργήσει ποτέ ο άνθρωπος.

Τα πειράματα που ξεκίνησαν την Παρασκευή θα περάσουν στην κύρια φάση τους τον Ιανουάριο, ενώ το Φεβρουάριο ο LHC θα τεθεί εκτός λειτουργίας για συντήρηση για διάστημα τουλάχιστον ετών.

Όταν τεθεί ξανά σε λειτουργία, οι ερευνητές του ALICE θα μπορέσουν να πειραματιστούν και με συγκρούσεις ανάμεσα σε ιόντα μολύβδου.