ヒッグス粒子かもしれない魅惑的な一瞥 — しかし2012年まで待て

欧州原子核研究機構（CERN）の物理学者たちは、つかみどころのないヒッグス粒子の存在を初めて察知したかもしれないと研究者らは今朝発表したが、誰かがその発見を主張する前に、さらに多くの数値を解析する必要がある。大型ハドロン衝突型加速器（LHC）の信号の隆起は、少なくとも今のところは、いわゆる神の粒子の確実な証拠ではないが、少なくとも現代の物理学理論を信じ続けるには十分である。

2台の検出器がLHCでの超高エネルギー陽子衝突の残骸をふるいにかけており、これまでにヒッグス粒子の「魅力的なヒント」が見つかったと物理学者たちは記者会見で述べた。アトラスとCMSの検出器の証拠によると、この粒子の重さはそれぞれ約125～126ギガ電子ボルト。これは陽子の約125倍の重さだ。

新たな測定によれば、もし存在するとすれば、その質量は 117 ～ 127 GeV であるはずだ。この比較的狭い範囲は、LHC (および Tevatron) による以前の実験ですでに他の疑わしいサイズが排除された結果である。

「今日現在、我々が見ているものは、背景の変動かボソンの存在のいずれかと一致しています」と、CMS実験のスポークスマン、グイド・トネッリ氏は語った。「この素晴らしい装置によって2012年にもたらされる精緻な分析と追加データは、間違いなく答えを与えてくれるでしょう。」

アトラスの広報担当者ファビオラ・ジャノッティ氏も「この超過は変動によるものかもしれないが、もっと興味深い何かである可能性もある。現段階では何​​も結論づけることはできない」と否定した。「十分なデータが得られるまで長く待つ必要はないだろうし、2012年にこの謎が解けることを期待できる」

世界中の物理学者（そして物理学を羨む人々）は、オンラインや大学の会議室で期待に胸を膨らませながらこの発表を見守った。火曜日の発表はヒッグス粒子の発見のニュースをもたらすと広く予想されていたが、アトラスチームもCMSチームもそのような画期的な発見を主張していなかったが、彼らもそれを見ていないわけではない。

アトラスの結果は、ヒッグス粒子の重量が 125 ～ 126 GeV であることを示唆しており、信頼水準は 3.6 標準偏差、つまり 3.6σ です。CMS チームは、信頼水準 2.6σ で、124 GeV 付近に可能性を見出しました。素粒子物理学では、真の発見には 5 シグマの信頼水準が必要です。したがって、まだそこまでには至っていません。3 シグマの結果は、粒子が存在する可能性があると判断するには十分です。

あるいは、ガーディアン紙のブロガー、ジョン・バターワースが素晴らしい説明をしている。

物理学者は謎を見た
そしてお母さんに「空飛ぶ豚だよ、ママ！」と呼びかけました。
彼女は「空飛ぶ豚？」と言いました。
次はヒッグス粒子が見えるよ！」
彼は「いや、5シグマになるまではだめだよ」と言いました。

LHC では、陽子同士の高エネルギー衝突によって粒子が構成粒子に粉砕され、非常に高いエネルギーでは、物理学者はその混乱からヒッグス粒子が出現することを期待しています。疑わしいわずかなエネルギーは、他のすべての粒子に質量を与えると考えられており、それが重要なのです。また、ヒッグス粒子は、粒子と力の標準モデル全体でまだ観測されていない唯一の粒子であるため、まったく見つからないのも非常に興味深いことです。

CERN の管理者は、ヒッグス粒子を発見する確率を高めるために、LHC を 2012 年まで稼働させ続けることをすでに決定していた。データは常に生成されているため、アトラスと CMS のチームは、来年中に真の 5 シグマの結果が得られると楽観視している。

ヒッグス粒子の目撃の噂はこれまでにも聞かれたが、火曜日の発表ほど期待できるものではなかった。統計的有意性（少なくともアトラスにとっては）に加え、ニューヨークタイムズが指摘しているように、2つの異なる検出器が、ほぼ同じ質量エネルギー範囲で、興味深いものを観測したという点が極めて重要だ。

今日の発表で最も驚くべきことの 1 つは、それが新しい道を開く可能性があることです。ヒッグス粒子が実際に 117 から 127 GeV の間にあるとしたら、相対的に見れば、それは実はかなり小さいです。物理学者らはかつて、ヒッグス粒子の重さは 600 GeV にもなると考えていました。今回の結果が示唆するように、ヒッグス粒子が小さいとすれば、それを安定化させるには別の粒子が伴わなければならないことを意味します。ですから、より多くのデータから何がわかるかに関わらず、1 つ確かなことがあります。それは、さらに多くの発見がこれから起こるということです。