Den 13 december skulle være den store dag i fysikken. Rygterne havde gået i dagevis om, at forskere fra CERN i Schweiz nu kunne fortælle, at man havde fundet Higgs-partiklen. Pressekonferencen blev sendt direkte på nettet og fulgt af fysikere verden over.

Der var også nye resultater, men ikke så sikre, at forskerne turde sige, at Higgs var fundet. Der var foretaget målinger af henfald, som kunne tyde på at Higgs har eksisteret et kort øjeblik, men det statistiske materiale var alt for lille til at man turde tale om en opdagelse. Der er stadig en sandsynlighed på noget under 5 % for at målingerne skyldes tilfældigheder. Før man kan tale om en opdagelse, skal denne sandsynlighed bringes ned på 0,0006 %, og det kræver mange flere målinger, end vi har i dag. Disse målinger forventer CERN dog at have foretaget inden udgangen af 2012.

Det opmuntrende er, at målingerne tyder på, at Higgs har den forventede masse på omkring 140 gange protonens masse.

Derfor er Higgs så vigtig

Higgs er blevet det vigtigste mål for fysikerne i disse år, fordi den er den manglende brik i vort fysiske verdensbillede. Det er nemlig Higgs, der sørger for, at partikler har masse. Uden Higgs ville alle partikler være masseløse og fare af sted med lysets hastighed ligesom fotoner – og så ville der ikke kunne dannes atomer, stjerner og planeter.

Det kræver et gigantisk måleinstrument som ATLAS at finde sporene efter Higgs partiklen. Kilde: CERN

På en måde havde Newton det lettere, da han for over 300 år siden fremsatte tyngdeloven. Masser var bare noget som eksisterede, og som ikke skulle forklares. Men så kom kvantemekanikken og ødelagde dette simple billede. Vi ved, at kvantemekanikken fungerer, så derfor tages den meget alvorligt.

I kvantemekanikken kan man ikke bare indføre masser – alle partikler er så at sige født masseløse. Ideen er nu, at der findes et felt, kaldet Higgs-feltet, der virker næsten som en sirup, som partiklerne skal igennem. Når de er koblet til Higgs-feltet, er der så megen modstand mod bevægelsen, at de ikke bare kan fare af sted med lysets hastighed, men i stedet kommer til at opføre sig som partikler med masse.

Feltets to ansigter

Nu er naturen indrettet således, at vi ikke kan forstå den ved bare at bruge vore dagligdags begreber. Vi skelner mellem masse og energi, men det gør naturen ikke på helt samme måde. Normalt er Higgs-feltet bare usynligt, men under de rette forhold kan feltet vise sig i form af en meget tung partikel med en ultra kort levetid – den berømte Higgs-partikel.

Sådan ser detektoren (blå) sammenstødet. Partikler (gule) og fotoner (røde) farer til alle sider, og det er i dette virvar, fysikerne skal finde sporene af Higgs. Kilde: CERN

De rette forhold kræver den 27 km store accelerator i CERN. Når CERN bringer protoner til at støde sammen med en hastighed meget tæt på lysets, så er der i sammenstødsøjeblikket så megen energi, at Higgs-partiklen kan opstå fra sit usynlige felt, så vi i en ufattelig kort tid direkte kan se feltet. Den lever så kort, at den er henfaldet endnu før, den kan nå at forlade den store accelerator i CERN, så det man leder efter er sporene af Higgs. Ikke så underligt, at det er en eftersøgning, der kan tage tid.

Derfor vejer vi noget

Der er ikke Higgs-partikler inde i os, når vi stiger op på vægten for at veje os. Men Higgs-feltet er der, og koblingen til feltet giver alle vore atomer masse. Der er sikkert mange, som oven på en julefrokost ville ønske, at vore atomer var koblet lidt mindre til feltet, så vægten kunne komme ned.

Desværre er det ikke tilfældet, men det vil ikke forhindre os i at ønske alle vore læsere en glædelig jul. Vi vender tilbage kort efter nytår.