ในยุคปัจจุบัน การเล่นเกมเป็นวิธีที่ดีในการคลายความเครียดหลังเลิกงาน โดยเฉพาะการพนัน ซึ่งสามารถให้ความบันเทิงและทำเงินได้ แม้ว่าผมจะไม่เคยเล่นด้วยตัวเอง แต่ลูกชายของผมก็เคยเล่นฟุตบอลและผมก็ไม่เคยชนะหรือแพ้เลย ถาม.
อาจมีเอกลักษณ์เฉพาะตัวในการเล่นเกมกับอาณาจักรทางกายภาพ แต่มันเพิ่งเกิดขึ้นเมื่อไม่นานมานี้ และเป็นการเดิมพันว่า Large Hadron Collider ของ CERN จะพบอนุภาค God หรือไม่ในปีนี้ Large Hadron Collider ซึ่งใช้เงินในการสร้างเกือบ 10 พันล้านยูโร ได้รวบรวมเกือบ 100 ประเทศและนักวิทยาศาสตร์และวิศวกรมากกว่า 10,000 คน เพื่อค้นหาอนุภาคที่เรียกว่า God
อนุภาคพระเจ้าคืออะไร? ในศัพท์เฉพาะของนักฟิสิกส์ มันคืออนุภาคฮิกส์ ซึ่งเป็นอนุภาคพิเศษที่จับคู่กับอนุภาคเกือบทั้งหมดในธรรมชาติและจะให้มวลแก่พวกมัน เป็นเพราะสถานะพิเศษของมันในฟิสิกส์อนุภาคที่นักฟิสิกส์ทดลองชาวอเมริกันชื่อ Leon Lederman เรียกอนุภาคนี้ว่าอนุภาคพระเจ้าในหนังสือวิทยาศาสตร์ยอดนิยม คุณลักษณะอีกประการหนึ่งที่ทำให้อนุภาคพระเจ้าแตกต่างออกไปคืออาจเป็นอนุภาคเดียวที่ไม่มีการหมุนในธรรมชาติ อย่างน้อยก็ในแบบจำลองมาตรฐานของอนุภาค ดังนั้น การค้นหาอนุภาคพระเจ้าจึงเป็นการยืนยันขั้นสุดท้ายของแบบจำลองมาตรฐาน และอีกด้านหนึ่งเป็นการเปิดประตูสู่ความเข้าใจว่าทำไมโลกถึงมีมวล และมีความลับเบื้องหลังมวลเหล่านั้นที่เราไม่รู้หรือไม่ แน่นอน จุดประสงค์อีกประการหนึ่งของนักฟิสิกส์อนุภาคที่สร้าง LHC คือการค้นหาสิ่งที่นักทฤษฎีหลายคนคาดการณ์ไว้ในโลกใหม่ เช่น สมมาตรยิ่งยวด มิติพิเศษที่ใหญ่ หลุมดำขนาดเล็ก และอื่นๆ
Large Hadron Collider เริ่มการทดลองการชนกันของโปรตอนกับโปรตอนในวันที่ 30 มีนาคม 2553 ด้วยพลังงาน 3.5 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ต่ออนุภาคเดี่ยว และเพิ่มความสว่าง (นั่นคือ การไหลของอนุภาคต่อหน่วยพื้นที่) แต่ยังคงรักษาไว้ พลังงานนี้ อาจต้องใช้เวลาอีกหรือสองปีก่อนที่พลังงานจะเพิ่มขึ้นเป็นพลังงานการออกแบบของคอลไลเดอร์ที่ 7 ล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ต่ออนุภาค เพื่อความผิดหวังของนักฟิสิกส์อนุภาคเชิงทฤษฎีบางคน หลุมดำขนาดเล็กพิเศษที่มีมิติพิเศษและสมมาตรยิ่งยวดยังไม่มีการโผล่ขึ้นมา บางทีปรากฏการณ์ทางกายภาพที่น่าดึงดูดใจและมหัศจรรย์เหล่านี้จะไม่มีวันปรากฏขึ้น ซึ่งแน่นอนว่าจะสร้างผลกระทบครั้งใหญ่ให้กับนักฟิสิกส์บางคนที่เต็มใจสร้างแบบจำลองทางทฤษฎีเหล่านี้ แต่เป็นสิ่งที่ดีสำหรับนักฟิสิกส์คนอื่นๆ ที่รอดู ท้ายที่สุดแล้ว การออกแบบขนาดใหญ่ควรจะมีมนต์ขลังมากกว่าที่เราจะจินตนาการได้ เราจะมีโอกาสค้นพบฟิสิกส์ใหม่ๆ มากขึ้นด้วย บางที Large Hadron Collider อาจทำให้เราประหลาดใจในอีกสองถึงสามปีข้างหน้า
แล้วเจ้ามือรับแทงม้าชื่อดังชาวอังกฤษผู้มีชื่อเสียงเปิดโอกาสได้เท่าไหร่? ก่อนที่นักฟิสิกส์อนุภาคจะรวมตัวกันที่เมือง Grenoble ทางตะวันออกเฉียงใต้ของฝรั่งเศสเพื่อเข้าร่วมการประชุม European Conference on High Energy Physics บริษัทพนันเสนออัตราต่อรอง 12 ต่อ 1 ในการค้นพบอนุภาคฮิกส์ในปีนี้ นั่นคือถ้าอนุภาคฮิกส์ถูกค้นพบ ปีนี้คุณจะชนะ 12 ถ้าคุณเดิมพันดอลลาร์ ยิ่งอัตราต่อรองสูง เจ้ามือรับแทงก็จะยิ่งเป็นที่ชื่นชอบน้อยลงเท่านั้น ตั้งแต่วันที่ 20 ถึง 27 กรกฎาคม หลังจากการประชุม European High Energy Physics Conference เจ้ามือรับแทงพนันลดอัตราต่อรองเป็น 1 เป็น 3 ซึ่งหมายความว่าหากคุณเดิมพัน 3 หยวน คุณจะสามารถชนะได้เพียง 1 หยวน ซึ่งแย่กว่าอัตราต่อรองครั้งก่อน 36 เท่า ดังนั้น หลังการประชุม บริษัทเกมเปลี่ยนใจและเริ่มมองโลกในแง่ดีว่าอนุภาคฮิกส์จะถูกค้นพบในปีนี้
เหตุผลสำคัญสำหรับการเปลี่ยนแปลงทัศนคติของเจ้ามือรับแทงก็คือกลุ่มทดลองที่สำคัญสองกลุ่มที่ Large Hadron Collider มีความโน้มเอียงที่จะสนับสนุนผลลัพธ์ที่เกิดขึ้นทันทีของ Higgs กลุ่มทดลอง ATLAS พบว่าระหว่าง 120 ถึง 145 KeV (หนึ่งจิงเท่ากับ 1 พันล้าน) มีบางกรณีผิดปกติที่มีระดับความเชื่อมั่นประมาณ 99% อีกกลุ่มหนึ่ง CMS ก็เห็นกรณีผิดปกติบางอย่างระหว่าง 120 ถึง 145 JingeV และความน่าเชื่อถือก็ไม่แน่นอน ในการทดลองฟิสิกส์อนุภาค ความมั่นใจ 99% เท่านั้น นั่นคือ 9 วินาที 2 วินาที ยังไม่เพียงพอ โดยทั่วไปแล้ว ผู้คนต้องการ 6 9 วินาที นั่นคือ ความไม่น่าเชื่อถือเพียงหนึ่งในล้านที่จะเชื่อว่ามีการค้นพบอนุภาค
นักฟิสิกส์ค้นพบอนุภาคพระเจ้าได้อย่างไร? วิธีที่ง่ายที่สุดคือการดูผลิตภัณฑ์จากการผุของอนุภาค ในโลกฟิสิกส์ของอนุภาค อนุภาคทั้งหมดไม่เสถียร และฮิกส์ก็ไม่เสถียรเช่นกัน เช่น มันสลายตัวก่อนเป็นโบซอนขั้นกลางที่หนักมาก (อนุภาคที่แพร่กระจายปฏิกิริยาที่อ่อนแอ ) โบซอนระดับกลางจะสลายตัวเป็นอนุภาคอื่น การสลายตัวแต่ละครั้งมีลักษณะเฉพาะของมัน และมันเป็นลักษณะเฉพาะเหล่านี้ที่นักฟิสิกส์ทดลองใช้ประโยชน์ การมองหาอนุภาคก็เหมือนการมองหาคนในฝูงชน มองหาใบหน้าของบุคคลนั้น หากเราเรียกคนกลุ่มนี้ว่าพื้นหลังหรือพื้นหลัง แสดงว่าคนที่เรากำลังมองหาคือใบหน้าพิเศษที่อยู่เหนือพื้นหลัง
เราเห็นข้อยกเว้น 20 รายการจากเหตุการณ์เบื้องหลังกว่าร้อยเหตุการณ์ และ CMS ก็คล้ายคลึงกัน เป็นเพราะการทดลองอิสระสองครั้งเห็นข้อยกเว้นที่คล้ายกันในภูมิหลังที่คล้ายคลึงกันซึ่งมีเหตุผลที่จะเชื่อว่ามวลของอนุภาคฮิกส์อยู่ที่ไหนสักแห่งระหว่าง 120 ถึง 145 KeV มวลนี้มีมวล 120 ถึง 145 เท่าของโปรตอน
ในการทำการทดลองทางกายภาพ เราไม่เพียงต้องมองหาหลักฐานของอนุภาคฮิกส์เท่านั้น แต่ยังต้องไม่รวมพิสัยมวลของฮิกส์ด้วย ปัจจุบัน ทีมงาน ALTAS เชื่อว่ามวลอนุภาคฮิกส์ไม่น่าจะอยู่ระหว่าง 155 ถึง 190 KeV โดยมีอัตราการยกเว้น 95% CMS ไม่รวม Higgs ระหว่าง 149 ถึง 206 JingeV และอัตราการยกเว้นยัง 95%
เครื่องชนกันเทราโวลท์ที่ห้องปฏิบัติการแห่งชาติ Fermi ในสหรัฐอเมริกา (นั่นคือ ด้วยพลังงานเกือบหนึ่งเทราอิเล็กตรอนโวลต์ = หนึ่งล้านล้านอิเล็กตรอนโวลต์ต่ออนุภาค) กำลังจะปิดตัวลงในเดือนกันยายนปีนี้ ก่อนการปิดระบบ กลุ่มอิสระสองกลุ่มที่ทำการทดลองกับเครื่องชนกันยังได้รับขีดจำกัดมวลของอนุภาคฮิกส์ด้วย พวกเขายังแยกแยะอนุภาคฮิกส์มวลที่ใหญ่กว่าหรือน้อยกว่า
ตัวอย่างเช่น หากคุณเดิมพันว่าคุณภาพของ Higgs น้อยกว่า 130 KeV คุณสามารถชนะ $6 หากคุณเดิมพันหนึ่งบล็อก ช่วงมวลต่ำนี้จะมองโลกในแง่ดีมากขึ้นสำหรับรุ่นสมมาตรยิ่งยวดบางรุ่น บริษัทเกมมองโลกในแง่ดีมากขึ้นเกี่ยวกับช่วงคุณภาพของ 131-140 ปักกิ่งอิเล็กตรอนโวลต์ ตามด้วย 150 ปักกิ่งอิเล็กตรอนโวลต์หรือมากกว่า
ถ้าฉันเดิมพันฉันเดิมพันอนุภาคพระเจ้าจะปรากฏในปีนี้ด้วยความมั่นใจ 4 เก้าหรือ 4 ข้อผิดพลาดมาตรฐาน จะต้องรอจนถึงปีหน้าเพื่อยืนยันอนุภาคนี้อย่างเต็มที่ ภายในสิ้นปีหน้า LHC จะรวบรวมข้อมูลได้ประมาณ 10 เท่าของที่สะสมมาจนถึงตอนนี้ บนพื้นฐานของข้อมูลจำนวนมาก อนุภาค Higgs จะแสดงสีที่แท้จริงของมัน และอนุภาคใหม่ เช่น อนุภาคสมมาตรยิ่งยวดที่นักฟิสิกส์ทฤษฎีทำนายไว้จะไม่ปรากฏขึ้น แต่ฉันไม่ได้ตัดทิ้งว่าอนุภาคใหม่ที่ไม่ได้รับการทำนาย ทั้งหมดจะปรากฏขึ้น ปรากฏ
