Teemat

Saartorengas Higgsin ympärillä kiristyy

Higgsin hiukkasen synty- ja hajoamismekanismeja Lhc-kiihdyttimen Atlas-ilmaisimen sisällä voidaan simuloida tietokonella.
Higgsin hiukkasen synty- ja hajoamismekanismeja Lhc-kiihdyttimen Atlas-ilmaisimen sisällä voidaan simuloida tietokonella.

Maailman etsityin hiukkanen, Higgsin bosoni on nyt ahtaalla. Transatlanttinen saartorengas Higgsin hiukkasen ympärillä on kirjaimellisesti kiristymässä, eikä hiukkanen enää kauan voi piileskellä Cernin Lhc-kiihdyttimeltä eikä Bataviassa Chicagon lähellä sijaitsevan Fermilab-laboratorion Tevatron-kiihdyttimeltä piilossa. Koetulosten perusteella Higgsin hiukkasen massaenergia olisi hieman yli140 miljardia elektronivolttia (140 GeV). Alkeishiukkasten massoista käytetään kilogramman ja joulen sijasta yksikkönä energian yksikkönä tunnettua elektronivolttia. Raskaimman kvarkin, top-kvarkin massa on 172 GeV.

Grenoblessa on parhaillaan käynnissä 21.–27.7.2011 Euroopan hiukkasfyysikoiden vuosittainen tapaaminen HEP-2011. Sekä Cernin että Fermilabin tutkijat ovat molemmat raportoineet Grenoblessa, että heidän törmäyttimiensä hiukkasreaktioissa on saatu vihjeitä siitä, että hiukkasfysiikan standardimallin mukainen puuttuva partikkeli, Higgsin hiukkanen, olisi olemassa ja sen energia on140–145 GeV. Todennäköisyys sille, että tuloksissa olisi satunnainen eli tilastollinen virhe on vielä kahdeksan prosenttia, joten havaintoaineistoa tarvitaan lisää.

Jatkuu mainoksen jälkeen
Mainos päättyy

Tutkijat ovat Higgsiä hakiessaan pyrkineet jo Lhc:n edeltäjän Lep–törmäyttimen (1989-2001) loppuvuosista lähtien haravoimaa ja sulkemaan systemaattisesti pois pala palalta 115–200 Gev:n energia-alueita. Lep:llä todettiin, että Higgsin hiukkasen massa ei voi olla alle 115 GeV. Lhc:llä on nyt vuoden verran etsitty ”heinäsuovasta” myös raskaampaa Higgsiä 300–440 GeV:n energiaväliltä, mutta tuloksetta.

Skotlantilaisen teoreetikon Peter Higgsin mukaan nimetyn Higgsin hiukkasen pitäisi olla koko universumin täyttämän kentän, niin sanotun Higgsin kentän vuorovaikutushiukkanen. Muiden alkeishiukkasten massat määräytyvät sen mukaan, miten voimakkaasti ne vuorovaikuttavat Higgsin kentän kanssa. Higgsin hiukkanen välittää tätä vuorovaikutusta ja antaa siis ainehiukkasille massan. Elektronilla, kvarkeilla ja neutriinoilla on massat, mutta valon kvantti eli fotoni ja myös painovoimahiukkanen eli gravitoni ovat massattomia.

Jos Higgsin hiukkasta ei löydetä tai todetaan, että sitä ei ole olemassa, standardimalli ja sen laajennus, supersymmetria ovat vaikeuksissa. Teorioita on silloin rukattava uuteen uskoon.