The Large Hadron Collider (LHC) blir regnet som den neste store partikkelakseleratoren som vil gi oss vår beste sjanse til å oppdage den illusive utvekslingspartikkelen (eller boson) i Higgs-feltet. Oppdagelsen (eller ikke) av Higgs boson vil svare på så mange spørsmål om vårt univers, og vår forståelse av kvanteverdenen kan bli revolusjonert.
Men det er et problem. LHC er ikke planlagt omstart før i september 2009 (et helt år etter siste forsøk), og det er ikke forventet partikkelkollisjon før i oktober. Selv da vil kollisjoner med høy energi ikke være sannsynlige før i 2010, noe som lar feltet være åpent for konkurrerende akseleratoranlegg for å doble innsatsen for å gjøre dette historiske funnet før LHC går på nettet.
Tevatron, ved Fermi National Accelerator Laboratory (Fermilab) i Illinois, er for tiden den kraftigste akseleratoren i verden og har foredlet kollisjoner med høy energi så mye at forskere estimerer at det er 50% sjanse for en Higgs boson-oppdagelse innen utgangen av 2009…
Hvis dette var en konkurranse mellom USA og Europa for å oppdage Higgs-partikkelen, ville Tevatron ha en klar fordel. Selv om den er gammel (den første konfigurasjonen ble fullført i 1984), og den skulle erstattes av LHC i 2010, er Tevatron en velprøvd partikkelakselerator med en imponerende merittliste. Akselerasjonsteknikker og teknologi er blitt foredlet, noe som gjør rutine av kollisjoner med høy energi. Imidlertid er Fermilab-forskere opptatt av å understreke at de ikke prøver å slå LHC i jakten på Higgs-bosonet.
“Vi racing ikke CERN, Sa Fermilab-direktør, Pier Oddone. Han påpeker at det er mye samarbeidsarbeid mellom Fermilab og CERN, derfor jobber alle forskere, uansett hvilket kontinent de befinner seg på, mot et felles mål. I virkeligheten tviler jeg på at dette er tilfelle. Når du søker etter en av de mest ettertraktede prisene i moderne kvantefysikk, er det mer et tilfelle av ‘hvert laboratorium for seg selv.’ Forskere i Fermilab har bekreftet dette og sa at de er “arbeider av halene”Analysere data fra Tevatron.
“Indirekte hjelper vi dem, Sier talsmann Dmitri Denisov, DZero (en av Tevatronens detektorer), om sin europeiske konkurranse. “De føler definitivt varmen og jobber litt hardere.”
For at standardmodellen skal være komplett, må Higgs-partikkelen finnes. Hvis det eksisterer, har fysikere satt øvre og nedre grenser på sin mulige masse. Med en verdi mellom 114 og 184 GeV, er dette godt innenfor følsomheten til Tevatron-detektorene. Det bør være et spørsmål om tid til Higgs-partikkelen blir oppdaget og fysikere har beregnet at hvis Higgs-partikkelen kan opprettes under en Tevatron-høyenergi-proton-antiproton-kollisjon. De gir til og med Tevatron 50:50 sjansen for en Higgs-partikkeloppdagelse ved nyttår.
I fjor sommer fokuserte begge viktige partikkeleksperimenter (CDF og DZero) på å oppdage Higgs-partikler med en masse på 170 GeV (ved denne verdien ville en partikkel være lettere å oppdage fra bakgrunnsstøyen). Ingen Higgs-partikler ble imidlertid påvist. Nå vil fysikere utvide søket over og under denne verdien. Derfor, hvis Higgs-bosonet eksisterer, ville det være nyttig hvis den har en masse så nær 170 GeV som mulig. Anslag antyder en 150 GeV Higgs boson kunne bli oppdaget allerede i sommer, i god tid før LHC til og med er reparert. Hvis massen av Higgs-bosonet er rundt 120 GeV-merke, kan det ta Tevatron-forskere til 2010 å bekrefte om en Higgs-boson er blitt oppdaget.
Kilde: New Scientist
