Тончайшее несовершенство, что порождает всё. Долгий путь частице Бога и Новая физика, которая изменит мир - Гвидо Тонелли

К середине июня у нас было еще 5 fb-1 новых данных. Все измерения были проведены, и оставалось только дождаться 15 июня – дня, когда мы решили на них посмотреть; две недели оставались “про запас” – на подготовку презентации к открытию 4 июля ICHEP, Международной конференции по физике высоких энергий. Эта конференция в 2012 году должна была состояться в австралийском Мельбурне.

И вот он, момент истины! Решение вести анализ вслепую было принято нами самостоятельно, в ходе долгих дискуссий в группах ATLAS и CMS. Преимущества и недостатки такой стратегии обсуждались на протяжении нескольких недель, но в конце концов на нее согласились все без исключения. Обе коллаборации отдавали себе отчет, сколь велика ставка в этой игре, и понимали преимущества самодисциплины. Потому‑то она никем и не нарушалась. Но накануне 15 июня аналитикам дали отмашку – и двадцать четыре часа на отработку их программ; они работали всю ночь, следя, чтобы не было сбоев, выдавая сотни графиков и готовя презентации, которые наутро мы начнем обсуждать.

Тот день выдался в Женеве жарким и душным. Такое тут редкость, но лето было необычным; нам даже пришлось оставить открытыми двери Filtration Room, где проходила наша встреча, поскольку в нее набилось множество людей, а кондиционер отсутствовал. Кресла были заняты в мгновение ока, так что публика расселась на полу. Еще несколько сотен желающих подключились к нам в режиме видеоконференции. Все ожидали чего‑то поразительного. Лично я ничуть не сомневался, что в данных что‑то да будет, но любопытство терзало меня не меньше, чем остальных.

За эти месяцы сигналы бозона Хиггса еще больше усилились. Кропотливая работа позволила убедить всех в том, что многомерный анализ можно использовать в самых разных областях; все аналитические группы двигались различными, но взаимодополняющими путями, и чувствительность везде возросла. Каким бы ни оказалось сегодняшнее заключение, результаты уже выглядели солидно.

Войдя в зал, я сразу понял, что неприятных сюрпризов не будет. Ребята, демонстрирующие результаты со своих ноутбуков, работали до последнего мгновения, готовя графики, и встретили меня широкими улыбками и похлопываниями по плечу. Кое-кто уже даже рвался со мной фотографироваться. Желая разрядить напряженную обстановку, Альберт де Рук явился в черной маске для сна (вроде тех, что раздают в самолетах, чтобы спать во время межконтинентальных перелетов), и всех это развеселило.

Вскоре начались презентации; их делали самые молодые участники эксперимента, среди которых было много девушек.

Результаты по распаду бозона Хиггса на пару W-бозонов были убедительными. Их представлял юноша-итальянец, который теперь работал с Вивеком Шарма в Калифорнии. Явный избыток событий по всей области небольших значений массы. Само по себе это хорошо, но все понимают, что вне связи с другими этот результат ничего не решает.

Когда дело дошло до распада бозона на два фотона, все в зале затаили дыхание; представлявшая работу китайская студентка из MIT была спокойна и решительна; она демонстрировала результаты, сохраняя определенную интригу, словно на телевизионном шоу: “Вот результаты 2011 года” – и она показала пик на значении 125 ГэВ. “А теперь вы хотите видеть данные 2012‑го, верно? Давайте считать вместе: три, два, один, пуск…” – и она продемонстрировала график 2012 года с явственным пиком на том же самом месте. Складывая вместе оба результата, можно было показать, что вероятность получить такой пик из‑за статистической флуктуации не превышала одной стотысячной.

Далее последовал распад бозона Хиггса на четыре лептона; результаты представляла молодая итальянка. Здесь тоже в 2012 году наблюдалось сгущение событий в той же самой области, вблизи 125 ГэВ, в которой мы регистрировали их избыток в 2011‑м. Но сейчас вероятность того, что речь идет о статистической флуктуации фоновых событий, только для этого канала снизилась до одной десятитысячной. Нет необходимости что‑то к этому добавлять. Теперь мы все хорошо знали, что, объединяя данные анализа событий только в трех основных каналах распада, мы увидим, что эта вероятность упадет до одной миллионной, – таким образом, мы достигли уровня достоверности, при котором можно объявлять об открытии.

Результаты сообщили Рольфу и Серджо. Оставалось еще сделать бесконечное число проверок и уточнений, а главное – узнать, что происходит на ATLAS; с CMS все уже было ясно.

После той пятницы середины июня скептики затихли: все понимали, что именно у нас происходит. Люди из CMS то и дело появлялись в нашем кафетерии с сияющими глазами, ослепительными улыбками и в очевидно хорошем настроении. Но вот из ATLAS сведения приходили более противоречивые. По слухам, бродившим по коридорам, там тоже был сильный сигнал бозона Хиггса в канале с двумя фотонами, однако событий с четырьмя лептонами, зарегистрированных более чем в половине собранной статистики, было пока слишком мало. Этот важный канал распада не давал того, чего от него ожидали, и в ATLAS начал расползаться страх, что CMS может самостоятельно объявить об открытии, оставив им лишь возможность подтвердить его своим более скромным и менее убедительным сигналом. В CMS склонялись к тому, чтобы представить результаты на специальном семинаре перед поездкой на ICHEP, как это было в декабре. Но ATLAS упирался и тормозил; в конце концов 22 июня Рольф таки назначил дату проведения семинара. Совет ЦЕРН, которого беспокоила некоторая неопределенность относительно результатов, тоже настаивал, чтобы результаты были публично представлены до поездки в Мельбурн. И было выбрано 4 июля – последний день, когда можно будет вылететь в Австралию без страха опоздать. Семинар должен был начаться в 9 утра – с тем, чтобы приехавшие на открытие конференции могли присутствовать на нем онлайн.

Но неопределенность все еще оставалась, и никто даже в CMS не хотел обсуждать открытие.

Несколько дней спустя в ATLAS наконец вздохнули с облегчением. Как это нередко происходит, статистика решила позлить всех нетерпеливых. При анализе последней порции данных вдруг появились те самые драгоценные события, которых так давно ожидали. Отчетливая группка событий в канале с четырьмя лептонами, сгрудившимися вокруг точки 125 ГэВ, вернула эксперимент на прежние рельсы. Комбинация различных каналов, которую ATLAS провел 25 июня, позволила переступить порог, за которым стало можно говорить об открытии: крики радости, раздавшиеся из аудитории, где проходило совместное заседание двух коллабораций, были тому свидетельством. Ни у кого больше не оставалось сомнений, что семинар 4 июля войдет в историю.

День Хиггс-зависимости

Опыт семинара 13 декабря 2011 года оказался травмирующим для тех, кто не смог на него попасть, так что на этот раз уже накануне вечером желающие первыми проникнуть в зал устроили внизу своеобразный бивуак. Да я и сам сгорал от нетерпения в