תל אביב 360 – אוניברסיטת תל אביב: ערוץ הפודקסטים - החלקיק האלוהי – בוזון היגס | פודקסט פיזיקה (פרק 2)

מרואיין: פרופ' ארז עציון - ראש המכון לחלקיקים ואסטרו חלקיקים מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, ראש הקבוצה של המדענים מאוניברסיטת תל אביב במאיץ החלקיקים, סרן. פרק נוסף בסדרת פודקסטים חדשה בנושא פיזיקת החלקיקים, הפרק השני בסדרה מוקדש ל"חלקיק האלוהי" – בוזון הגיס. בוזון היגס הוא אותו חלקיק שהפיזיקאים טוענים שהוא אבן היסוד הבסיסית ביותר של החומר – הדבר שקובע למעשה את מסת החומר. לפני כ-13 שנים, ב-4 ביולי 2012, צבאו המונים על הכניסה לאולם ההרצאות במרכז האירופי למחקר גרעיני, CERN בז'נבה. ההתרגשות הייתה דומה לזו שיש באוויר לפני מופע רוק חד פעמי. אלא שהפעם היה מדובר בהכרזה של מעבדת CERN, כי שניים מהניסויים הגדולים שלה, גלאי "אטלס" וגלאי CMS, שמחפשים כבר כמה שנים אחר בוזון היגס, במאיץ החלקיקים הגדול LHC, מצאו ראיות לקיומו. באולפן התארח אחד מחברי הצוות שהיה ונותר גם היום חלק מצוות המדענים ב CERN - פרופ' ארז עציון, ראש המכון לחלקיקים ואסטרו חלקיקים מבית הספר לפיזיקה ולאסטרונומיה באוניברסיטת תל אביב, וגם ראש הקבוצה של המדענים מאוניברסיטת תל אביב – שעובדת במאיץ החלקיקים - CERN. שאלנו אותו מה היה כל כך מרגש במעמד ההוא שנכח בו? מהי חשיבותו של חלקיק ההיגס, ומדוע היה כל כך קשה לגלות אותו? מה המשמעות של גילוי חלקיק היגס, מה הוא מספר לנו על המסה של החלקיקים ועל המודל הסטנדרטי שלהם? ומה מתוכנן במחקרי ההמשך אחרי גילויו? האזינו לפרק נוסף בסדרת הפודקסטים "תל אביב 360" בהנחייתה של ורד לבקוביץ

---

תאריך עליית הפרק לאוויר: 10/02/2025.

‏[אות פתיחה]

‏קריין: "תל אביב 360", ערוץ הפודקאסטים של אוניברסיטת תל אביב.

‏ורד: שלום לכם ולכן מן האולפנים של אוניברסיטת תל אביב, אני ורד לבקוביץ', ואנחנו בפרק נוסף בסדרה מיוחדת בנושא פיזיקת החלקיקים, והפעם על גילויו של מה שכונה החלקיק האלוהי, הבּוֹזוֹן של היגְס. אותו חלקיק שהפיזיקאים טוענים שהוא אבן היסוד הבסיסית של כל חומר, הדבר שקובע למעשה את מסת החומר.

‏לפני כ-13 שנים, בארבעה ביולי 2012, צבאו המונים על הכניסה לאולם ההרצאות במרכז האירופי למחקר גרעיני, CERN בז'נבה. ההתרגשות, כך אומרים מי שהיה נוכח שם, הייתה דומה לזאת שיש באוויר לפני מופע רוק חד-פעמי, אלא שהפעם היה מדובר בהכרזה של מעבדת CERN, כי שניים מהניסויים הגדולים שלה, גלאי אטלס וגלאי CMS, SMS, שמחפשים כבר כמה שנים אחר בוזון היגס, המכונה כאמור החלקיק האלוהי, במאיץ החלקיקים הגדול ה-LHC, מצאו ראיות לקיומו.

‏אחד מחברי הצוות שהיה אז, ונותר גם היום, חלק מצוות המדענים ב-CERN הוא האורח שלנו, פרופסור ארז עציון. שלום.

‏פרופ' עציון: היי.

‏ורד: אתה גם ראש המכון לחלקיקים ואסטרו-חלקיקים כאן בבית הספר לפיזיקה, וגם, כמו שאמרנו, ראש הקבוצה של המדענים מאוניברסיטת תל אביב שעובדת במאיץ החלקיקים. אז קודם כל, מה היה כל כך מרגש במעמד הזה שהיית נוכח בו? מה הרעש הגדול? [הפוגה ו-ורד צוחקת] אתה חוזר להתרגשות.

‏פרופ' עציון: לא, כי זה, כי זה מגניב, כי זה מאמץ שהתחיל אה… הרבה הרבה שנים קודם, ובמשך עשרות שנים, אלפי אנשים, רצים אחרי איזשהו ניבוי שניבאו כמה תיאורטיקאים, וחלק מהניבוי שלהם היה… כאילו, הגדירו איזשהו מודל, בטח נדבר עליו, אבל מעבר למודל, הם גם הגדירו שאם יש מודל כזה, כנראה יש גם חלקיק שייצר אותו ו…

‏ורד: ומה הוא היה אמור לעשות? מה הגילוי שלו בתיאוריה היה אמור לפתור?

‏פרופ' עציון: קודם כל, אם נחזור ל… לחלקיק עצמו, החלקיק עצמו הוא איזשהו רעידה, איזשהו רזוננס בתוך שדה של מה שאנחנו קוראים שדה ההיגס, ושדה ההיגס, כמו שאמרת, הוא עושה את הדבר המדהים, הוא שובר את הסימטריה בין חלקיקי היסוד. אם, כשהיקום נוצר, כל החלקיקים היו אחידים, ופתאום הייתה איזושהי שבירה של הסימטריה הזאתי, ונוצרו חלקיקים, חלקיקי יסוד קלים יותר, כבדים יותר, מי שיצר את האסימטריה הזאתי זה שדה, שדה שנותן בעצם, שהוא נותן לחלקיקים מסוימים קושי במעבר בו, הם כאילו כבדים יותר, שמנים יותר, לא יודע באיזה צורה את רוצה לתאר את זה לעצמך, אבל נותן להם מסה גדולה יותר, חלק מסה יותר קטנה, והשדה הזה נוצר על ידי חלקיק. החלקיק, כמו שאלקטרון מייצר שדה, סביבו יש שדה אלקטרומגנטי, שדה ההיגס נוצר על ידי זה שבעצם יש חלקיק היגס שמַשְׁרֶה את השדה הזה. זה קצת יותר מורכב מזה, אבל אם יש חלקיק כזה, אוקיי, איפה הוא? ועכשיו, התיאוריה ידעה איכשהו להצביע על איזשהם כיוונים, אבל לא מאוד מאוד סגורים. ובעצם שילוב של תיאוריה וניסוי, הגענו למצב שאנחנו כבר חיפשנו בהמון אזורים, סרקנו את האזור עד לאזור של מאה ומשהו GeV, ואמרנו, החלקיק לא קיים שמה. הניסיונות הקודמים אמרו - עד 114 GeV, אין. מצד שני, באנליזה של המדידות הקודמות גם אמרו שאם יש חלקיק כזה, אז הוא צריך להיות איפשהו באזור המסה של מאתיים GeV, מאה GeV. ה… המסות הכי מסתברות מאנליזה של המדידות הקודמות, היה פחות או יותר באזור הזה, זאת אומרת, אמרנו, הגענו לאזור שבו אם הוא קיים…

‏ורד: אמורים למצוא אותו.

‏פרופ' עציון: אם הוא קיים, נתפוס אותו. אנחנו גם מבינים למה לא ראינו אותו לפני כן, כי פשוט חיפשנו במסות נמוכות יותר.

‏ורד: נמוכות מדי.

‏פרופ' עציון: לא היה לנו את הכלים העוצמתיים לעלות לאנרגיות שצריך כדי לייצר חלקיק כזה. אבל עדיין הייתה אי וודאות על הקיום שלו. אז מצד אחד, מרבית האנשים, מרבית התיאורטיקאים אמרו, הוא קיים, זה ההסבר הכי פשוט, ואנחנו אוהבים הסברים פשוטים. אז ההסבר הכי פשוט, חלקיק היגס יוצר שדה היגס, שדה ההיגס הוא שובר את הסימטריה, נותן מסות שונות לחלקיקים השונים, ואוקיי, אז אם… אז איפה הוא? והתיאוריות גם אמרו, מה קורה כשחלקיק כזה מתפרק? הוא מתפרק לשני Z, לשני W, לשני פוטונים. אנחנו יודעים ממש לתאר בצורה פנטסטית איך זה ייראה, ולא רואים אותו, ולא רואים אותו, ולא רואים אותו. והגענו לנקודה מאוד מעניינת. או שרואים אותו, ואז…

‏ורד: חגיגה גדולה.

‏פרופ' עציון: אוקיי, מסמנים V על זה וזה חגיגה גדולה. תארי לעצמך, אנשים שלא… לא נולדו כשדיברו על זה, הם האנשים שעכשיו יושבים בניסוי ומגלים אותו. ומצד שני, אופציה אחרת, שנגיד, וזה היה יכול להיות, נגיד אין היגס, כלומר…

‏ורד: שהתיאוריה קרסה?

‏פרופ' עציון: כל הסיפור הזה של התיאוריה, כן, זה היה מפרק את התיאוריה. וזו אחת מאבני הד… אבני הבניין המרכזיות של התיאוריה. אם היא לא קיימת, יש הסברים אחרים, זאת אומרת, מוכנים כבר, ויש לא מעט תיאורטיקאים שהיו כבר עם ה… מוכנים עם ה…

‏ורד: התיאוריה החלופית.

‏פרופ' עציון: התיאוריות החלופיות, האמת שהיו תיאוריות חלופיות כבר לפני כן. אמרו כל מיני מצבים קשורים, זאת אומרת לא חייב להיות חלקיק היגס שייצר את ה… אה… שדה הזה, רק שהם קצת יותר מורכבות, הם לא התיאוריות הטריוויאליות, הם לא הנאיביות, ו… לכן, כשאתה פתאום, אחרי כל כך הרבה שנים, וחלק גדול מהאנשים שהשתתפו בגילוי, היו שותפים, כמוני, גם לניסויים קודמים, שלא גילינו בהם את ההיגס. אז זה מרדף של כל כך הרבה שנים, זה, זה כיף להיות בנקודה שבה…

‏ורד: זה קורה.

‏פרופ' עציון: שמים על זה… כן, זה קורה, זה מטורף. זה…

‏ורד: אז שני צוותים, כי צריך להצליב הרי את הנתונים, בצוות אחד אם הוא מגיע לזה זה לא ודאי, ואתם עובדים כמובן על ודאות, אז שני הצוותים בעצם במקביל עובדים על החיפוש שלו.

‏פרופ' עציון: הרבה יותר משני צוותים. אטלס זה הניסוי שישראל שותפה בו, באטלס יש סדר גודל של 5,000 מדענים. גם באטלס יש קבוצות מחקר שונות. קבוצה מאוד גדולה אה… הייתה הקבוצה שחיפשה את ההיגס. אגב, בראש הקבוצה הזאת עמד פרופסור עילם גרוס, חבר טוב, היה שותף שלי לחדר ולטיסות ל-CERN בשנתיים לפני הגילוי. שנינו היינו ממריאים כל יום שני לז'נבה, חולקים משרד, חולקים דירה בז'נבה, ביום חמישי בערב היינו עולים על הטיסה בחזרה לארץ. שבוע-שבוע. שבוע אחד היינו מדלגים ונשארים בארץ, אבל תקופה מטורפת. זאת אומרת, המאמץ היה מאוד מאוד…

‏ורד: אינטנסיבי.

‏פרופ' עציון: אינטנסיבי, ואנחנו רוצים, כאילו, למצות את המאיץ הזה שהרבה שנים עובדים על ההפעלה שלו. פתאום הוא נמצא בשלב הקריטי, פועל, ואוספים את הנתונים. הממ… בתוך קבוצת ההיגס היו הרבה קבוצות. כי אתה מחפש אותו בהתפרקויות שלו לערוצים שונים. אז יש את השלושה ערוצים הטריוויאליים העיקריים, ויש עוד ערוצים אחרים. כל קבוצה כזאת היא מפורקת… כאילו, מורכבת, לא מפורקת, מורכבת מעוד קבוצות של אנליזה שונות. כלומר, בסך הכל, עשרות קבוצות, כל אחת עובדת בנפרד, וכל אחת עובדת על הפלח שלה.

‏ורד: כלומר, היגס זכה בנובל, אבל מאחוריו אלפי מדענים.

‏פרופ' עציון: אלפי מדענים. עכשיו, בתוך הקבוצות של ההיגס, אז שלושת הקבוצות המרכזיות, החיפוש אחרי היגס מתפרק ל-Z, היגס מתפרק ל-W, והיגס מתפרק לפוטונים, כל אחת מהן עובדת בנפרד. כלומר, יש שיתוף פעולה, והרבה… הנתונים מרוכזים ביחד, ה-pattern recognition הראשוני נעשה בצורה משותפת, לכן צריך 5,000 איש. זאת אומרת זה… בשום מקום זה לא עבודה של בן אדם אחד. זה עבודה של 5,000 איש. אלה שבנו, אלה שבנו את המודלים, אלה שבנו את הסימולציה, אלה שהריצו את הנתונים, אלה שישבו ולקחו את המשמרות. זה באמת עבודת צוות מטורפת. אין איזה בן אדם שאפשר להגיד, 'הוא עשה את זה'. ו… מצד שני, אנחנו מחפשים משהו. אנחנו אומרים, אנחנו מחפשים כוס כזאתי, היא נראית, היא לבנה, יש לה את הציורים האלה של "תל אביב 360". אז… קל מאוד להגיד, אם אני מחפש את הכוס, הנה היא כאן. כאילו, זאת אומרת, אם אנחנו מחפשים משהו, אנחנו נמצא אותו. לכן, העבודה היא בצורה עיוורת, והיא עיוורת מ… מכמה כיוונים. קודם כל, כל קבוצה לא משתפת את הנתונים שלה עם הקבוצה השנייה. זה נכון…

‏ורד: כדי לא…

‏פרופ' עציון: לקבוצות המחקר. אנחנו רוצים, כי אנחנו לא רוצים לעשות bias לעצמנו. קל מאוד לעשות bias. עכשיו, תלוי אם אתה אופטימי או פסימי. אם אתה אופטימי אז אתה תחפש ואתה תמצא. אם אתה פסימי, אתה תחפש ואתה לא תמצא. כן? אבל כדי להימנע מהטיות כאלה, אנחנו לא מסתכלים על האנליזה בזמן הריצה. זאת אומרת, אנחנו עושים את האנליזה, היא תהליך סטטיסטי מאוד מאוד מורכב. פשוט, אבל מורכב. אה… ועל דבר אחד אנחנו לא מסתכלים, על התשובה, האם יש או אין. זאת אומרת, אנחנו מחשבים את כל השגיאות, ואנחנו יכולים להגיד בסופו של דבר, לפני שאנחנו פותחים את הקופסה, מה שאנחנו קוראים בשפה שלנו, אז אנחנו יכולים להגיד, כשנראה את זה או לא נראה את זה, זה יהיה בַּדיוק הזה וזה. אלה יהיו השגיאות שלנו, בצורה כמותית. דבר אחד, אנחנו לא מסתכלים עליו, האם יש או אין. וה"אם יש או אין" הזה, אז הוא נשמר בצורה סגורה בכל ערוצי החיפוש. זאת אומרת, כל אנליזה חיה בעולם שלה, והיא לא משתפת פעולה עם הקבוצות האחרות. ויש את שני הניסויים המתחרים, אטלס עם 5,000 איש שבנו גלאי אחד, CMS, בצד השני של המאיץ, עושה פעולות דומות. כשהפעולות דומות, אני אומר דומֶה, כי אנחנו לא משתפים פעולה.

‏ורד: בכוונה.

‏פרופ' עציון: בכוונה. אנחנו כן משתפים פעולה בשלב של הגדרת השפה. אני ריכזתי את החיפוש אחרי כל מה שנקרא אקזוטיק פיזיקס באטלס, הייתי נפגש פעם בשבוע עם ה… שני אנשים שריכזו את החיפוש אחר דברים דומים, באטלס קראו לזה אקזוטיק פיזיקס, ב-CMS קראו לזה אקזוטיקה, אבל מעבר לזה דאגנו שהשפה תהיה אותה שפה, כדי שכשנפתח את הקופסה נוכל לדבר באותה… נוכל להשוות, זה יהיה תפוזים לתפוזים ולא תפוזים לתפוחים. אבל מעבר להגדרת השפה, אין לנו מושג.

‏ורד: זה המידור אינפורמציה.

‏פרופ' עציון: נכון, אין לנו מושג. עכשיו, גם בתוך האטלס, 5,000 איש יושבים בניסוי הזה, כולנו יודעים דבר אחד, ברביעי ליולי אנחנו פותחים את הקופסה. האמת היא שהקופסה נפתחה טיפה לפני כן בקבוצות מחקר השונות, אבל המידור הוא כזה חזק, כי זה כזה משהו עסיסי וחם…

‏ורד: עוצמתי.

‏פרופ' עציון: שרוב האנשים באטלס אין להם מושג מה הולך לקרות ברביעי ליולי. וגם האנשים שידעו, כאילו בתוך ה-physics coordination של אטלס, ידענו כבר מה, מה יש אצלנו. לא היה לנו מושג מה קורה בקבוצה השנייה, מה קורה בצד השני של ה… של המאיץ. האם ב-CMS יש את אותם דברים או אין.

‏ורד: רגע, אז אתם מתכנסים באמת על… באותו אולם, ומרבית הנוכחים לא ידעו מה עתיד להיות.

‏פרופ' עציון: לא, אף אחד לא ידע. לא היה בן אדם אחד שידע עד הסוף מה קורה.

‏ורד: את התוצאות של שני הצדדים.

‏פרופ' עציון: כן, זאת אומרת, קבוצה מאוד קטנה מאטלס ידעה. כל קבוצת אנליזה…

‏ורד: ידעה על עצמה.

‏פרופ' עציון: ידעה על עצמה, אבל היא לא ידעה מה קורה בקבוצות אחרות. אוקיי, זה כבר זלג. כאילו, ב… האנשים שמובילים את הדברים האלה ידעו, פחות או יותר, באטלס מה קורה, אבל מעט מאוד אנשים הכירו את כל התמונה של האטלס. לא היה לנו צל של מושג מה קורה ב-CMS ו-vice versa.

‏ורד: ואז…

‏פרופ' עציון: ואז עולה הספוק-פרסונית שלנו, שאחרי כן… היא היום המנכ"לית של CERN, פביולה ג'יאנוטי, והיא מציגה את התוצאות שלנו והיא אומרת, 'האטלס רואה היגס בערוץ הזה ובערוץ הזה ובערוץ הזה, ואם מחברים את המובהקות…', זאת המובהקות שהגדרנו, אגב, הגדרנו סף גילוי, הוא בשפה של סטטיסטיקה חמישה סיגמה. אז אנחנו רואים בול בחמישה סיגמה. מטורף. כאילו, עכשיו העור ברווז [צוחקים] קורה לי גם כרגע. ואז היא יורדת, ועולה הדובר של CMS, והוא אומר, 'אוקיי, CMS חיפש בערוצים האלה והאלה והאלה', אותם ערוצים תכלס, כי זה היו הערוצים הטריוויאליים לחפש את זה, 'ואנחנו רואים את זה במובהקות של…' אצלהם זה היה 4.9 סיגמה. כלומר, כאילו, לפי חוקי המשחק, הם עדיין לא יכולים להכריז על גילוי למרות שזה כבר…

‏ורד: ברור.

‏פרופ' עציון: זה זניח. אבל עולה מנכ"ל CERN, אחרי כן, רולף הוייר, ואומר, אוקיי. הוא אמר רק, 'יש לנו את זה'. [ורד צוחקת] כי, אוקיי, זה כבר… ברגע שזה, אז זה אומר אוקיי, ברור לגמרי שיש לנו את זה.

‏ורד: אוקיי, אז בוא נדבר בבוקר שאחרי החגיגות. הפיזיקה משתנה?

‏פרופ' עציון: הפיזיקה לא אכפת לה מה אנחנו יודעים, מה אנחנו לא יודעים. [ורד צוחקת] היא חיה את העולם שלה, אנחנו בסך הכל מגששים ולומדים דברים. אז…

‏ורד: אבל הוודאות הזאת שמצאתם את החלקיק, שאישר את התיאוריה, שינתה משהו במחקר למחרת הבוקר?

‏פרופ' עציון: את יודעת, למשל, אנקדוטה מצחיקה, זה שבתוך הקבוצה שלי, של אקזוטיק פיזיקס, היו אנשים שחיפשו מודלים שהם סותרים את מודל ההיגס, והם נותנים איזשהו פרשנות אחרת. ואז ב… לא בבוקר שלפני, אבל באותו שבוע, דופקים לי על הדלת, לא דופקים, נכנסים, אה… קבוצה של חבר'ה שהם מהמובילים של מודלים שהם סותרים את קיום ההיגס, והם אומרים, 'אתה רואה? זה לא היגס, זה המודל שלנו'. [צוחקים]

‏ורד: עדיין.

‏פרופ' עציון: כן, כי בתוך המדידות, אז היה איזושהי אה…

‏ורד: סטייה?

‏פרופ' עציון: אי-התאמה ב… כאילו, זה לא היה מחודד, כמות המאורעות שהתפרקו ל-Z מול כמות המאורעות שהתפרקו ל-W לא התאימה ל… כאילו…

‏ורד: אז הם עוד נאחזו ב…

‏פרופ' עציון: ואז, כאילו, מבחינתם, זה היה, 'כן, שיחקנו אותה, אנחנו, כאילו, זה בכלל לא היגס, זה לא היגס, אלא זה איזשהו מודל אחר'. זה דעך. זאת אומרת, המובהקות שבה הגילוי הראשוני היה, היא הייתה ממש על הקשקש, אבל אחרי כן גדלנו בסדרי גודל של דאטה, ראינו את ההיגס בהרבה מאוד ערוצים, מעבר לערוצים, כאילו, מעבר לצ'אנל עם הגולדן סטייט… [ורד מהמהמת בהבנה] כאילו, אין לנו ספק, זה מתאים לתיאוריה, כאילו, החלקיק שראינו מתאים לגמרי ל-prediction של, של ההיגס מודל. אממ… אז מכאן, אה… זה הולך לשני ערוצים מקבילים, או שהולכים ביחד. אחד מהם זה להבין עכשיו את המנגנון, כי, אוקיי, עכשיו יש לך את זה, עכשיו אתה יכול בעצם להבין בצורה יותר טובה את המנגנון. ואתה יכול גם לאושש אותו, כלומר, ראינו אותו בינתיים מצומד רק לדברים הכי חזקים. ל… ההיגס, לא אמרנו, אבל ההיגס הוא זה שבעצם מקנה את המסה לחלקיקי היסוד. אז הוא מקנה את המסה, לא לפרוטונים, אבל לאלקטרונים, לקווארקים, ל-Z, ל-W.

‏ה-Z וה-W זה החלקיקים שנושאים את הכוח החלש, והם כבדים, הם פי 80, פי 90 כבדים מהפרוטון, לכן זה אומר כבד, המסה שלו גדולה, צימוד מאוד חזק להיגס, ולכן ראינו אותם ראשונים, ראינו את ההיגס מתפרק אליהם, ראינו את ההיגס מתפרק בצורה חזקה, לקווֹארק הכי כבד, קווארק שגילינו ב-95' שנקרא טוֹפּ, הוא כבד, אפילו הוא כבד יותר מה-Z וה-W, כפליים כבד מה-Z וה-W, אז זה המקומות הראשונים שגילינו אותו. אבל עכשיו הדבר המסקרן הוא לראות איך ההיגס נצמד לחלקיקים יותר קלים. מה זה נצמד? זה אומר איך ההיגס מתפרק לערוצים של חלקיקים יותר, יותר קלים, והאם זה מתאים למודל הסטנדרטי, האם באמת הצימוד, היחס בין הצימוד למסה, הוא אותו יחס שהתיאוריה מנבאת. וזה עבודה קשה, זה עבודה שלא נגמרה. כלומר, ראינו…

‏ורד: 13 שנה מאז הגילוי ואתם עדיין בודקים את העניין.

‏פרופ' עציון: לגמרי. אה… ב… לפני חודש הגיש סטודנט שלי את התזה שלו שמסתכלת על התפרקות של היגס לחלקיקי צַ'ארְם. צ'ארם זה הקווארק הרביעי במסה שלו, והוא בעצם שייך למשפחה, מה שנקרא, בחלקיק השלישי במסה שלו. זאת אומרת, יש את הטופ והבּוֹטוֹם, שזה המשפחה הכבדה של הקווארקים, וראינו, היגס מתפרק לטופ ולבוטום. לא ראינו אותו עדיין מתפרק לחלקיקים, למשפחות היותר קלות של הקווארקים, לצ'ארם, לצ'ארם ולסְטְרֵיינְג', ובטח לא לאַפּ ולדַאוּן. לא ראינו אותו מתפרק לפרוטונים, או למרכיבים שלהם. אז מאמץ מטורף לנסות ולראות גם איך זה נראה כשהוא מתפרק לדור השני. [ורד מהמהמת בהבנה] מאמץ מטורף לראות איך הוא מתפר… אז ראינו אותו מתפרק ללֶפְּטוֹן הכי כבד. לפטונים זה האחים של האלקטרון. אז יש שלישייה כזאת, יש את האלקטרון, שהוא מסה מאוד מאוד קלה, יש את החלקיק שנקרא מיוּאוֹן, אולי נדבר עליו בפודקאסטים אחרים, כי אני אוהב אותו. אז המיואון הזה, הוא כבד פי 200 מהאלקטרון. לא ראינו היגס מתפרק למיואון. ראינו את ההיגס מתפרק לטַאוּ, כי הוא כבד, הוא כבד כפליים מהפרוטון. אז המאמץ מאוד גדול הוא לנסות לראות אותו עכשיו מתפרק לדברים היותר קלים. וגם בדברים הכבדים, עכשיו מסתכלים על התפלגות הזוויתית וההתפלגות האנרגיה, וכמה מתפרק לכאן וכמה מתפרק לכאן, כי יש ניבויים של התיאוריה, אבל בעצם באיזשהו מקום יש חופש של… בוא נמדוד את זה ונראה באמת איך הצימודים קורים בשטח. אז יש מדידה מאוד… מדידות מאוד ספציפיות של הדיוק של המודל הסטנדרטי.

‏אבל הדבר היותר מגניב בראש שלי הוא לחפש עכשיו, אוקיי, איך זה פותח לנו את הדלת לפיזיקה מעבר למודל הסטנדרטי? כי אמרתי, זה הפיזיקה שאני אוהב, הפיזיקה של beyond the standard model, האקזוטיק פיזיקס. ואקזוטיק זה לא פיזיקה שזורקת את המודל הסטנדרטי, אלא מרחיבה אותו, נותנת איזושהי תמונה כוללת יותר, וההיגס הוא שער מצוין לפיזיקה מעבר למודל הסטנדרטי. כי הוא כבד, ואז הוא מתחבר לחלקיקים כבדים, ומכאן נפתח ערוץ שלם של דברים שלפני כן לא היינו בכלל מסוגלים לגשת אליהם, ופתאום יש לנו את ההיגס, יש לנו את ההיגס בתוך המודל, ועכשיו נבנים גם מודלים וגם חיפושים שמשתמשים בהיגס כאיזשהו, מה שאנחנו קוראים פורטל, או דלת, לפיזיקה מעבר למודל הסטנדרטי. אז זה עשה את שניהם, פתח את הדרך לחדד את המודל, להגדיל את ההבנה שלנו, ופתח דלת מטורפת של המון המון מודלים חדשים שיכולים להיכנס, ו… וכאילו, להראות לנו כיוונים חדשים שמרחיבים את המודל הסטנדרטי.

‏ורד: יש עוד משהו בקנה שאתם אומרים שאם תמצאו אותו, כמו שחיפשתם, מחר אותו החלקיק, זה, מצד אחד, יפתור או יאשש משהו בסיסי בתיאוריה, ומצד שני, יגרום לכזה הישג שיוכל לפתוח עוד מימדים אחרים של המחקר שלכם?

‏פרופ' עציון: תראי, אפילו ההיגס עצמו, אז הוא הפתיע במסה שלו, זאת אומרת, בסופו של דבר, הוא היה במקום פחות או יותר, [ורד מהמהמת בהבנה] כמעט האחרון שיכולנו לתפוס אותו, אבל המודל הפשוט אומר, יש היגס אחד. אבל זה המודל הכי פשוט. אבל אין שום סיבה שיהיה רק חלקיק אחד של היגס. והדבר הראשון שחיפשנו, כי אם יש היגס ב-125 GeV, בוא נראה אותו גם במסות אחרות.

‏ורד: החוקר היגס, אגב, מאמין שיש יותר מאחד?

‏פרופ' עציון: החוקר היגס…

‏ורד: האמין.

‏פרופ' עציון: אה… א', האמין, אללה ירחמו. אבל, אגב, החוקר היגס, הוא היה אחד מתוך קבוצה של אנשים, זאת אומרת, הוא, החלקיק נקרא על שמו, אבל היו מספר קבוצות, היו שלוש קבוצות מרכזיות של אנשים שניבאו את המודל. ולכן, כשהוא קיבל את הפרס, הוא לא קיבל אותו לבד, אלא גם פרנסואה אנגלר, שהוא אגב סאקלר פרופסור בבית ספר לפיזיקה ואסטרונומיה של אוניברסיטת… תל אביב. [ורד מהמהמת בהנאה] והוא חבר טוב, הוא מגיע לכאן פחות או יותר כל קיץ, עכשיו הוא כבר איש…

‏ורד: מבוגר.

‏פרופ' עציון: כן, אפשר להגיד מבוגר, את התשעים הוא שכח מתי הוא חגג, אז אה… כן. אבל הוא היה אחד מהאנשים שניבאו את המודל, ולכן פרס נובל בעצם ניתן לשניים האחרונים שנשארו מתוך הגוורדיה שניבאה את המודל הזה, אנגלר והיגס. הם דיברו בעיקר על המודל, היגס דיבר על קיום של חלקיק, הם לא דיברו על חלקיקים מעבר לזה, אבל ההרחבה הכי פשוטה היא שיש יותר מחלקיק אחד.

‏ואז כמה שנים אחרי כן… ושהוא צריך להתפרק בצורה מאוד מאוד דומה, ואז כמה שנים אחרי כן, אנחנו רואים אותו, [ורד מהמהמת] רואים את ההיגס הנוסף, רואים היגס ב-750 GeV, התרגשות מטורפת, אטלס רואה במובהקות של, זוכרת? אמרתי…

‏ורד: חמישה.

‏פרופ' עציון: חמישה סיגמה זה גילוי, אנחנו רואים את זה, עכשיו תלוי איך אתה מודד, אבל… כך או אחרת, פחות או יותר, שלושה סיגמה, אולי קצת יותר, אולי קצת פחות.

‏ורד: קרוב לוודאי, מה שנקרא.

‏פרופ' עציון: אבל קרוב לוודאי יש רמז לקיום של היגס נוסף. מהומת עולם. עכשיו, פה השמועה עברה. כשאנחנו אמרנו שאנחנו… יש לנו משהו כזה, CMS מיד קפצו, 'אה, גם לי, גם לי, גם לי, גם לי!' [צוחקים] כי, את מבינה, אתה לא רוצה להיות הבן אדם…

‏ורד: …אידיוט שאתה אומר, וודאִי, על שלוש, כן.

‏פרופ' עציון: לא, כאילו אתה, מצד אחד, אתה לא… אתה לא רוצה להגיד, 'יש לי גילוי' כשאין לי גילוי. כאילו, עשינו אנליזה, חיפשנו היגס כבד, וזה היה אחד הדברים המיידים, לחפש איזשהם הרחבות למודל של ההיגס, ו-הוֹפָּה, יש לך משהו, ואתה גם יודע מה המובהקוּת. המובהקות היא לא גילוי, המובהקות היא רמז לקיום של ההיגס.

‏ורד: אז אתה ממתין. ממתין וממשיך לחקור.

‏פרופ' עציון: כן, אבל פר… פתחנו את הקופסא כבר. זאת אומרת, [ורד מהמהמת בהבנה] ברגע שפתחנו, אין לנו סיבה להסתיר. זאת אומרת, כאילו, אין פה איזשהו בעיה, זה שנעשה… אתה לא סוגר את הקופסא אחרי שפתחת [ורד מהמהמת בהבנה]. אז אמרנו, אוקיי, יש את זה, מדהים…

‏ורד: זאת רמת הוודאות שהגענו אליה.

‏פרופ' עציון: וזאת, ברמת וודאות כזאת, יש רזוננס, בּוּם, 750 GeV, פרסום. פרסום עם המובהקות, גם סמינר ב… סמינר של, גב אל גב, אטלס ו-CMS, אז CMS גם קפצו, אמרו 'גם לי, גם לי, גם לי'. היה להם משהו פחות מובהק, אבל הם לא יכלו להישאר מאחור.

‏ורד: אז זה דווקא חיזק, חיזק את הממצאים שלכם, אם הצוות השני מצא בסוג של מובהקות…

‏פרופ' עציון: ואז זה כאילו… ואז אפילו מחזק את הממצאים שלנו, זה לא היה בדיוק אותו דבר. החיבור לא היה… החיבור הנאיבי לא היה טריוויאלי כמו החיבור של הגילוי של ההיגס, ואז לא היה לנו הרבה בעצם מה לעשות אלא לחכות. וחלק מהניסויים אצלנו זה סבלנות. זאת אומרת, אנחנו אוספים הרבה מאוד דאטה, מצד אחד, אבל כשאתה מדבר על דברים מאוד נדירים, אז יכול להיות שאתה צריך עשר שנות מחקר כדי לקבל איזשהו גילוי.

‏ורד: כי אתם ממשיכים להריץ כל הזמן…

‏פרופ' עציון: זאת אומרת, המאיץ, גם כשאנחנו מדברים, המאיץ רץ ואוסף נתונים. ואז היינו צריכים לחכות עוד שנה, קצת יותר, לסבב הבא של לקיחת הנתונים, והמובהקות של זה נעלמה. [ורד מהמהמת באכזבה] כן? אז זה היה, שוב, מאורע מרגש, במידה מסוימת אפילו יותר מרגש מהגילוי של ההיגס, כי גילינו משהו חדש, משהו שבא בהפתעה [ורד מהמהמת בהבנה], אבל כמו שזה בא, ככה זה נעלם.

‏ורד: ככה זה נעלם.

‏פרופ' עציון: כן. אבל זה לא סגר את הדרך. זאת אומרת, עדיין החיפוש אחר היגס כבד ממשיך. אנחנו דוחפים את הגבולות כל הזמן. אה… אנחנו, ככל שאנחנו אוספים יותר דאטה, אנחנו רגישים לאנרגיות גבוהות יותר, למסות גבוהות יותר. ולכן זה מסקרן, ואנחנו גם לא סגרנו את ה… המאיץ בעצם הולך לעצור בסוף השנה הבאה. שדרוג גם של המאיץ וגם של הגלאים, והוא הולך לפעול בעוד ארבע שנים, שזה סיפור ארוך, אבל עוד ארבע שנים הוא הולך לרוץ בקצב התנגשויות הרבה הרבה יותר גבוה.

‏ורד: בעוצמות עוד יותר גדולות.

‏פרופ' עציון: לא בעוצמה של… בעוצמה של… בזרם יותר גבוה. כאילו בעצם ציפוף האלומה יהיה כזה שבכל התנגשות ייווצרו לא רק אה… היום נוצרים סדר גודל של 20 מאורעות בכל התנגשות, שאת רובם אנחנו זורקים, ייווצרו 100 מאורעות או יותר, ולכן הסיכוי לפיזיקה חדשה, בקצב יותר מהיר, הוא יותר גדול. אז אה… אנחנו…

‏ורד: טוב, טוב. פודקאסט נוסף בעוד ארבע שנים שיחזרו…

‏פרופ' עציון: כשנגלה את הדברים החדשים. [ורד מגחכת] זאת אומרת, יש ציפייה אדירה לזה ש… כי בעצם המאיץ, לא רק שהוא לא אמר את המילה האחרונה, הוא בקושי אמר את המילה הראשונה. אנחנו עדיין בפחות מ-10 אחוז מהנתונים שהתווספו עד שהמאיץ יגמור את החיים שלו…

‏ורד: את הסבב הזה.

‏פרופ' עציון: את הסבב הזה של החיים שלו. אז כאילו… יש לנו אמירות בהמון דברים מצד אחד, ומצד שני, אנחנו ממש בתחילת הדרך מבחינת המאיץ הזה, וזה מגניב.

‏ורד: נהדר. ועוד אינפורמציה בפרק הבא שלנו של הסדרה הזאת. תודה רבה שאתם הייתם איתנו, תודה רבה פרופסור ארז עציון, ניפגש בפודקאסט הבא.

‏פרופ' עציון: יאללה.

‏[אות סיום]

‏קריין: "תל אביב 360". ערוץ הפודקאסטים של אוניברסיטת תל אביב.

---

לעוד פרקים של הפודקאסט לחצו על שם הפודקאסט למטה