Bump-jakt på Large Hadron Collider
Partikkel kollisjoner ved tilstrekkelig høye energier er nødvendig for å produsere en Higgs-bosonet, men for en lang tid fysikere var på jakt i den mørke: de visste ikke hva denne energien utvalg var.
De hadde søkt etter tegn på Higgs-bosonet i partikkel-kollisjon rusk på Large Electron–Positron collider (LEP), som var den Store Hadron Collider er direkte forgjenger, og ved Fermilab er Tevatron i USA., The Large Hadron Collider hadde kapasitet til å utforske hele spådd energi området hvor Higgs-bosonet kan dukke opp, og de to general-purpose partikkel detektorer ved LHC – ATLAS-og CMS – var ment å gi et endelig svar på sin eksistens. For noen, som Monni, LHC er å kalle var uimotståelig, fører ham til å skifte karriere fra aerospace engineering til teoretisk fysikk.
Gonzalez Suarez er kolleger og venner var i CMS og ATLAS-kontroll-rom når LHC begitt seg ut på sin høye energi reise på 30 Mars 2010., Hun selv var på kontoret hennes på CERN ‘ s viktigste området i Genève. «Jeg skrev min doktoravhandling på en skjerm og ser på live stream av kollisjoner på et sekund. Jeg ønsket å vite om den koden jeg hadde skrevet for å identifisere partikler produsert i kollisjoner jobbet!»
Når to protoner kolliderer i LHC, det er deres bestanddeler kvarker og gluoner som samhandler med hverandre. Disse høy-energi vekselsvirkningene kan, gjennom godt spådd quantum effekter, produsere en Higgs-bosonet, som umiddelbart ville forvandle – eller «forfall» – i lettere partikler som ATLAS og CMS kunne observere., Forskerne derfor nødvendig for å bygge opp nok bevis til å foreslå at partikler som kunne ha dukket opp fra en Higgs produksjon og transformasjon var faktisk resultatet av en slik prosess.
«Når LHC-programmet startet, for populære tro, var at vi ville bare se en Higgs-bosonet etter flere år med datainnsamling, forteller Vivek Sharma, som co-ledet CMS søk når LHC begynte sin virksomhet. Sharma og hans kolleger presentert en plan for å CMS i September 2010 av hvordan de skal takle problemet med halvparten data. Det kreves ikke bare en grundig forståelse av ens egen detektor for maskinvare, dens rekkevidde og begrensninger, men også et team med en rekke tekniske kompetanse., «Ved den tid ATLAS og CMS ga en felles snakke til CERN er Vitenskapelig Policy Committee i Mars 2011,» Sharma fortsetter, «det var en styrke å bygge opp at Higgs-bosonet kan bli jaktet med enda mindre datasett.»
En rutine slutten av året seminar, ATLAS og CMS i desember 2011 overbelastet CERN er webcast-servere, som tusenvis innstilt på å høre de siste oppdateringene fra samarbeid. Tidlige tegn på Higgs-bosonet ble det: både detektorer hadde sett humper i deres data som var i ferd med å se forskjell fra noen statistiske svingninger eller støy., Men resultatene manglet de nødvendige statistiske sikkerhet for krav på discovery. Verden måtte vente nesten syv måneder før Joe Incandela av CMS og Fabiola Gianotti av ATLAS kunne gjøre det i juli 2012. Samarbeid hadde gjort det bedre enn forventet til å oppdage Higgs-bosonet med bare to år av data fra LHC.
I CERN ‘ s auditorium, Peter Higgs tørket vekk tårer av glede, og François Englert betalt hyllest til sin avdøde kollega og samarbeidspartner, Robert Brout, som ikke lever for å se bevis på den mekanismen som bærer hans navn.,
Gonzalez Suarez feiret med blandede følelser. Hennes postdoc-tok henne bort fra Higgs forskning før oppdagelsen, og til slutt fra CMS, til ATLAS samarbeid. «Oppdagelsen av higgsbosonet var en historisk hendelse, men vi er fortsatt bare i begynnelsen i vår forståelse av denne nye partikkelen.”