Bump-jagt ved Large Hadron Collider
Partikel kollisioner ved tilstrækkeligt høje energier er nødvendige for at fremstille en Higgs-partiklen, men i lang tid fysikere var jagt i mørke: de vidste ikke, hvad denne energi intervallet var.de havde søgt efter tegn på Higgs boson i partikelkollisionsrester ved Large Electron-Positron collider( lep), som var Large Hadron Collider ‘ s direkte forgænger, og ved Fermilabs Tevatron i USA., Large Hadron Collider havde kapacitet til at udforske hele forudsagt energi række, hvor Higgs-partiklen, kan forekomme, og de to generelle formål partikel detektorer i LHC – ATLAS-og CMS – var beregnet til at give et endeligt svar på sin eksistens. For nogle, som Monni, var LHC ‘ s kald uimodståeligt, hvilket førte ham til at skifte karriere fra rumfartsteknik til teoretisk fysik.gon Gonale.suare Gons kolleger og venner var i kontrolrummet CMS og Atlas, da LHC påbegyndte sin energirejse den 30. marts 2010., Hun var selv på sit kontor på CERNs hovedsted i Gen Genevave. “Jeg skrev min doktorafhandling på en skærm og kiggede på live stream af kollisionerne på et sekund. Jeg ville vide, om koden, jeg havde skrevet for at identificere partikler produceret i kollisionerne, fungerede!”
Når to protoner kolliderer inden for LHC, er det deres bestanddele kvarker og gluoner, der interagerer med hinanden. Disse højenergiinteraktioner kan gennem godt forudsagte kvanteeffekter producere en Higgs boson, som straks ville omdanne – eller “henfalde” – til lettere partikler, som ATLAS og CMS kunne observere., Forskerne havde derfor brug for at opbygge nok bevis til at antyde, at partikler, der kunne have vist sig fra en Higgs-produktion og transformation, faktisk var resultatet af en sådan proces.
“Når LHC-programmet startede, populære tro, var, at vi kun ville se en Higgs-boson efter flere år med indsamling af data,” fortæller Vivek Sharma, der co-led CMS søgning, når LHC begyndte operationer. Sharma og hans kolleger præsenterede en plan for CMS i September 2010 om, hvordan man løser problemet med halvdelen af disse data. Det krævede ikke kun en grundig forståelse af ens egen detektorhard .are, dens rækkevidde og dens begrænsninger, men også et team med en række tekniske ekspertise., “Da ATLAS og CMS holdt en fælles tale med CERNs videnskabelige Politikudvalg i marts 2011, “fortsætter Sharma,” var der en styrke, der opbyggede, at Higgs boson kunne jages med endnu mindre datasæt.”
et rutinemæssigt end-of-year seminar af ATLAS og CMS i December 2011 overbelastede CERNs serversebcast-servere, da tusinder stemte ind for at høre de seneste opdateringer fra samarbejdet. Tidlige tegn på Higgs boson var der: begge detektorer havde set ujævnheder i deres data, der begyndte at se forskellige ud fra eventuelle statistiske udsving eller støj., Men resultaterne manglede den nødvendige statistiske sikkerhed for at hævde opdagelse. Verden måtte vente næsten syv måneder, før Joe Incandela fra CMS og Fabiola Gianotti fra Atlas kunne gøre det i juli 2012. Samarbejdet havde fungeret bedre end forventet at opdage Higgs boson med kun to års data fra LHC.
i CERNs auditorium tørrede Peter Higgs væk tårer af glæde, og Fran .ois Englert hyldede sin afdøde kollega og samarbejdspartner, Robert Brout, som ikke levede for at se bevis for mekanismen, der bærer hans navn.,Gon Gonale.suare Gon fejret med blandede følelser. Hendes postdoktorale forskning tog hende væk fra Higgs-forskning før opdagelsen, og til sidst fra CMS, til Atlas-samarbejdet. “Opdagelsen af Higgs boson var en historisk begivenhed, men vi er stadig kun i begyndelsen i vores forståelse af denne nye partikel.”