Mye tyder på at man kan ha sett snurten av den etterlengtede Higgs-partikkelen. I så fall har man bekreftet teorien som ble lansert og beregnet av den britiske forskeren Peter Higgs allerede i 1964.
40 års utvikling
Teorien var at det såkalte Higgsfeltet er det som gir andre partikler masse. Feltet kan vi ikke måle, men partikkelen, som er en slags manifestasjon av feltet, kan måles.
– Det har ikke vært noen enkel oppgave å finne denne partikkelen, men nå er det mye som tyder på at det kan ha skjedd. Det skulle altså over 40 års teknologiutvikling før vi klarte å teste teorien til Higgs, sier partikkelfysiker Bjørn Hallvard Samset.
To eksperimenter
For å finne Higgspartikkelen har to ulike forskergrupper jobbet uavhengig av hverandre med forskjellige eksperimenter. Det resultatet som CERN nå har offentliggjort er konklusjonen fra eksperimenter disse gruppene har gjennomført og begge peker i samme retning.
For det første har de eliminert de områdene hvor Higgs-partikkelen ikke befinner seg. Hvis den eksisterer så er den i området mellom 115 og 127 gigaelektronvolt (GeV).
Parameter
Fysikerne bruker denne betegnelsen som en parameter for å måle masse og det indikerer at vi snakker om en tung partikkel. Et proton har en masse på en GeV.
Definisjonen på en elektronvolt er den energimengden et elektron opptar når det beveger seg mellom to plater i vakuum hvor spenningsforskjellen er en volt. Massen er i følge Einstein en funksjon av energien.
For å akselerere protoner til nær lyshastighet, som trengs for å skape kollisjoner mellom to protonstråler rettet mot hverandre, holder det ikke med et felt mellom to plater. Det er slike ting man har bygget den store akseleratorringen ved CERN for.
Her gis protonstrålene en spenningsdytt hver gang de passerer rundt til de kommer opp i den nødvendige hastigheten. Først da får de den energien som trengs for at Higgspartikkelen skal kunne dannes i kollisjonene.
Indikerer Higgs
– I tillegg til å snevre inn det masseområdet hvor Higgs-partikkelen kan eksistere har begge eksperimentene indikasjoner på at partikkelen er funnet og at massen er på mellom 124 og 126 GeV. Det er i restene etter kollisjonene man har funnet det som indikerer partikkelen vi har lett etter så lenge. Men helt sikre kan vi ikke være. Statistisk er det over 95 prosent sikkert at det er Higgs vi har funnet, men da tar vi ikke høyde for mulige feil i modelleringen av bakgrunnen, sier førsteamanuensis ved UiO, Are Raklev.
Han forteller at det som indikerer Higgs-partikkelen er at den raskt henfaller til to fotoner. Ved å ta energien til de to fotonene kan man se om den passer til massen på Higgs-partikkelen.
– Selvfølgelig kan det være tilfeldigheter at disse fotonparene dukker opp, men vi har så mange indikasjoner at sjansen for det er liten, sier Raklev.
– Jeg har stor tro på at man har funnet Higgs-partikkelen. Det er selvfølgelig spennende, men det hadde vært spennende om den ikke hadde eksistert også. Det ville betydd at vi måtte tenke ut helt nye teorier om hvordan alt henger sammen. Det at den finnes betyr selvfølgelig ikke at vi er ved veis ende. Dette legger grunnlag for masse forskning i årene fremover, sier Samset.
