Det, vi troede, vi vidste

Det er nu 12 år siden, at Higgs-partiklen blev opdaget på det fælleseuropæiske forskningscenter CERN i Geneve, hvorefter fysikerne kunne lægge den sidste brik på plads i partikelfysikkens standardmodel.

Higgs-partiklen og det tilhørende Higgs-felt forklarer, hvorfor elementarpartiklerne har masse, og der var derfor store forventninger til, at Higgs-partiklen ville åbne døren til helt ny fysik og måske ligefrem kaste lys over det mystiske mørke stof.

Det, vi ved nu

Her bliver de forventningsfulde nok skuffede over de nye resultater fra en polsk-tysk forskergruppe ved forskningsinstitutioner i Krakow, Aachen og München. Forskergruppen har udført beregninger over sandsynligheden for at producere en Higgs-partikel i kollisioner mellem gluoner, hvor de sidstnævnte er en slags »lim«-partikler, der holder kvarkerne sammen, blandet andet i neutroner og protoner.

Tidligere beregninger af Higgs-produktionen i sådanne kollisioner har vist en større afvigelse fra de eksperimentelle målinger, hvilket kunne indikere ny fysik.

Det fælleseuropæiske forskningscenter CERNs Large Hadron Collider (LHC). Arkivfoto: Valentin Flauraud, Scanpix
Det fælleseuropæiske forskningscenter CERNs Large Hadron Collider (LHC). Arkivfoto: Valentin Flauraud, Scanpix Valentin Flauraud/AFP/Ritzau Scanpix

Denne gang har fysikerne medtaget små bidrag i beregningerne, som normalt bliver ignoreret, fordi det komplicerer regnestykket betydeligt. Men nu er det lykkes at overvinde de matematiske vanskeligheder, og resultatet blev, at de mange små bidrag tilsammen giver en god overensstemmelse mellem eksperimentet og de teoretiske beregninger.

Dermed er der ikke tegn på ny fysik i den undersøgte mekanisme, som er ansvarlig for at producere de fleste Higgs-partikler.

Men ...

Fysikerne har dog stadig mange spørgsmål, som standardmodellen ikke kan svare på. For eksempel hvorfor der er netop tre familier af en bestemt slags partikler, når der lige så godt kunne være flere, og hvorfor der er mere stof end antistof i universet? Derfor er der fortsat behov for ny fysik, og nu satser fysikerne på et gennembrud, når CERNs store LHC-accelerator (Large Hadron Collider) efter en omfattende opgradering er klar igen i 2029. jopp

Phys.org, 11. juli