For fysikere blev den 4. juli i år en dag, der kommer til at gå over i historien.
Det var nemlig denne dag, at det blev annonceret, at en nyt partikel havde set dagens lys – en partikel, der med al sandsynlighed er den berømte og berygtede Higgs-partikel, som forskerne har søgt efter i mere end 50 år. Partiklen, der i teorien giver alt i universet sin masse. (Se boks under artiklen)
Fundet af Higgs-partiklen stammer fra to eksperimenter ved navn ATLAS og CMS, som blev udført ved the European Organization for Nuclear Research (CERN) inde i verdens største ’atomsmadrer’, the Large Hadron Collider (LHC).
Kollisioner mellem protoner frembragte nye partikler
I eksperimenterne blev protoner skudt af sted tæt på lysets hastighed i en 27 kilometer lang, underjordisk ring under Schweiz og Frankrig.
Protonerne kolliderede og frembragte enorme tætheder af energi, som igen bragte nye, eksotiske partikler med sig.
Her får du en række sjove fakta om den nyfundne Higgs-partikel i tal:
1964: Året hvor fysiker Peter Higgs forudså eksistensen af partiklen, som er opkaldt efter ham. Peter Higgs var kun én af flere fysikere, der mere eller mindre samtidigt foreslog eksistensen af et Higgs felt og dermed en Higgs partikel. Men navnet ’Brout-Englert-Higgs-Guralnik-Hagen-Kibble-partiklen’ fængede aldrig som navn. Partiklen er derfor blot kendt som ’Higgs partiklen’.
Higgs partiklen er også af nogle blevet kaldt ’The God Particle’ (Gude-partiklen) – et navn, som menes at stamme fra en amerikansk redaktør, der anså, at det navn ville sælge bedre som titel på en bog end end det ellers foreslåede ’The Goddamned Particle’. (Den forbandede partikel).
5: Niveauet af signifikans, kaldet 'Sigma', der er fundet af den nye partikel i ATLAS-eksperimentet. Forklaret på en anden måde betyder et sigma på 5, at der er 99.9999426697 procent sandsynlighed for, at det opfangede signal er rigtigt.
125-126: Massen af den nye partikel, som menes at være Higgs, i gigaelektronvolt (GeV). Det svarer til, at partiklen vejer cirka 125 gange så meget som en proton.
10.000.000.000: Prisen i amerikanske dollars det kostede at bygge LHC – svarende til 50-60 milliarder danske kroner.
180: Megawatt strømi, eller 180 millioner watt, som skal til for at holde CERN-laboratoriet kørende, hvoraf LHC udgør de 120 Megawatt.
1.000.000.000.000.000: Antallet af proton-kollisioner analyseret ved ATLAS og CMS-eksperimenter.
7.000: Vægten af ATLAS-eksperimentet i tons - det ene af de to eksperimenter, der ligger 100 meter under jorden på de punkter, hvor man støder partikler fra LHC ringen sammen. Dette svarer til vægten af Eiffel tårnet. (Metalrammen af Eiffeltårnet vejer 7.300 tons).
\ Fakta
Higgs-partiklen, er en elementarpartikel, der blev forudsagt ud fra den såkaldte Standardmodel. Ifølge Standardmodellen beskriver Higgs-mekanismen, hvordan et Higgs-felt er ophav til alle elementarpartiklernes masse.
2.900: Antallet at forskere som deltog i ATLAS-eksperimentet for at lede efter Higgs-partiklen i LHC.
3.275: Antallet af fysikere involveret i CMS-eksperimentet (1.535 er studerende).
1.740: Antallet af fysikere med doktorgrader involveret i CMS-eksperimentet.
250: Antallet af kvindelige CMS-fysikere med ph.d.’er.
11.000: Antallet af gange i sekundet hver proton bevæger sig igennem LHC-ringen med 99,999 procent af lysets hastighed.
100.000: Antallet af cd’er det ville kræve, hvis man skulle gemme al data fra ATLAS-detektoren på et enkelt sekund, svarende til en stak på 137 meter i sekundet. Stakken af cd’er ville kunne nå til månen og tilbage igen to gange på et år, ifølge CERN.
27: Antallet af cd’er det ville kræve i minuttet for at opbevare det data, som ATLAS faktisk producerer, eftersom den kun laver data, når der er tegn på noget nyt.
\ Kilder
\ Det går Standardmodellen ud på
Partikelfysikkens Standardmodel er fysikernes bedste modeller til at beskrive tre af verdens fire, kendte naturkræfter (undtaget tyngdekraften) og verdens mindste byggesten, elementarpartiklerne.
Alle partikler er repræsenteret af felter
I Standardmodellen er alle partikler repræsenteret af såkaldte felter, der som klassiske bølger udbreder sig i tid og rum, og som overholder kvantemekanikkens og relativitetsteoriens lovmæssigheder.
Der findes to typer partikler:
1. Kraftbærende partikler, som fotonen
2. Stoflige partikler, som elektronen.
Disse elementarpartikler udgør de fundamentale byggeklodser, som vores univers er opbygget af.
Standardmodellen gør det muligt at beregne, hvordan elementarpartiklerne vekselvirker med hinanden, og modellens teoretiske forudsigelser er blevet testet ved eksperimenter over de sidste 30 år.
Indtil videre har modellen vist sig at være utrolig succesfuld, da alle observationer har stemt overens med teorien ned til promille præcision. Men der har hidtil manglet en brik i det store partikelpuslespil - nemlig Higgs-partiklen.
