Tip:
Highlight text to annotate it
X
Припустимо, що ви хочете відкрити частинку. По-перше, вам потрібно ...
Звичайно! Дякую за пояснення, Джон. Чесно кажучи, ми повинні сказати,
Це все рівно, що сказати, мов європейці "відкрили" континент, на якому вже живуть декілька мільйонів людей.
Я б сказав не "відкрили", а "підтвердили існування"!
що хоч математична модель для бозона Гіґґса була відкрита ще в 1960-і, сама частинка не була
виявле... підтверджена до 2012-го. Насправді бозон Гіґґса навіть не був першою частинкою,
"виявленою" на Великому адронному колайдері: Xi-b частинка,
важка версія нейтрона, була виявлена кількома місяцями раніше
Ви, напевно, не чули нічого про неї, тому що Xi-b - це просто комбінація кварків,
про існування яких нам відомо. Я маю на увазі, що якщо ви знаєте про існування сиру,
а також про існування печива, то відкриття "печива з сиром" чудове саме по собі, але не настільки,
щоб перевернути ваш всесвіт з ніг на голову.
Але Стандартна модель фізики частинок також передвіщує дещо більше, ніж сир і
печиво - вона предвіщує, що в одному з дофігальйонів зіткнень може з'явитись
бозон Гіґґса, який потім розпадеться на повсякденну матерію на зразок електронів і фотонів,
котрі схожі на крихти, які ми ловимо весь час детекторами.
Ця битва між крихітним шансом виявити в зіткненні частинок бозон Гіґґса
проти тризільйона інших зіткнень, в яких виходять схожі крихти, частково пояснює,
навіщо нам потрібна така велика махіна, як Великий адронний колайдер. Раніше там вже
прискорювали частинки до енергій, у принципі достатніх для виявлення бозона Гіґґса, але
зіткнень було недостатньо для повної упевненості в тому, що ми дійсно бачимо
бозон Гіґґса, а не просто набір крихт, які випадково виявились схожими на нього.
Це як спроба визначити, що 20-гранна гральна кість - підробна. Припустимо, що ви очікуєте, що
число три буде випадати у два рази частіше за інші. Але як це перевірити?
Ну добре, здається, це досить просто - киньте кість декілька разів і якщо трійка буде випадати
частіше за інші, то кість - підробна. Правильно?
Не так швидко. Наприклад, якщо ви кинете її 10 разів, то є велика вірогідність того, що
трійка взагалі не випаде! Це тому, що хоч трійка і випадає у два рази частіше,
ніж інші номери, але у нас є ще багато інших номерів, які можуть випасти.
Так що випадковий шанс і багато інших номерів можуть бути на подив оманливими - навіть якщо
ви кинете кість сто разів і отримаєте багато зайвих трійок, при цьому все рівно залишається шанс один з п'ятдесяти,
що кість чесна, а це просто випадковий збіг обставин. Як багато ви готові поставити на те,
що це є доказом існування нової частинки, якщо є шанс один з п'ятдесяти,
що ваші результати - це просто випадкова флуктуація, а частинка насправді не існує?
Що, якщо ставка - Нобелівська премія? Наскільки упевненим ви хочете бути? Один на тисячу?
Один на десять тисяч?
Насправді, фізики навіть більш строгі, що не хочуть говорити про "відкриття" частинки, доки
шанси на те, що при таких результатах частинка НЕ ІСНУЄ, не стануть менші,
ніж один на мільйон... Так що, якщо ви бажаєте переконати фізика
в тому, що виявили нечесну гральну кість, вам необхідно кинути її 550 разів, щоб задовольнити його!
І це тільки щоб перевірити, що двадцятигранна кістка фальшива. А якщо
існує набагато більше, ніж двадцять можливих результатів у зіткненні частинок високих енергій,
то, щоб бути упевненим в доказі спостереження нової частинки на ВАКі, вам необхідно провести приблизно
600 мільйонів зіткнень... кожну секунду... протягом двох років. Тільки після цього ви зможете
відкоркувати вино, взяти ваше печиво з сиром і відсвяткувати успішне відкри... я маю на увазі,
успішне підтвердження наукового факту.