Denne artikkelen er produsert og finansiert av Universitetet i Oslo - les mer.

Fra innsiden av Atlas-detektoren på Cern.
Fra innsiden av Atlas-detektoren på Cern.

Nå kan hvem som helst oppdage higgsbosonet

Hvis du vet hvor du skal lete i nye data som er frigjort fra Cern, er det fullt mulig å finne nobelprispartikkelen Higgs. I prinsippet, i hvert fall.

I fjor ble enorme mengder data frigjort fra Atlas-eksperimentet på Cern. Disse dataene var i 2012 med på å påvise det etterlengtede higgsbosonet, elementærpartikkelen som var forutsett av Peter Higgs allerede på 1960-tallet.

Det betyr at alle som vil, nå kan kaste seg over eller grave seg ned i de samme dataene fra partikkelkollisjonene i Large Hadron Collider (LHC) hundre meter under bakken på grensen mellom Sveits og Frankrike.

– Dette er den datamengden vi hadde da vi beviste at higgs finnes, sier forsker Eirik Gramstad ved Fysisk institutt på Universitetet i Oslo.

Han sier «vi» fordi han er en av dem som har navnet sitt på den forløsende higgs-publikasjonen fra 2012.

Eirik Gramstad lar studentene prøve seg på data fra Cern.
Eirik Gramstad lar studentene prøve seg på data fra Cern.

Enorme datamengder

Det er ikke småtterier det dreier seg om.

– Dette er data fra én billiard, altså en million milliarder, proton-proton-kollisjoner i LHC. Når maskinen kjører på full guffe, skjer det rundt 40 000 protonkollisjoner i sekundet, sier Gramstad.

Protoner består egentlig av enda mindre partikler som i hver av disse kollisjonene vekselvirker med hverandre og lager nye partikler. Kjempestore sensorer registrerer hva som skjer med dem. Og så leter fysikerne etter mønstre.

– Vi samler veldig mange kollisjoner fordi vi leter etter ting som det er veldig lite sannsynlig å få laget, sier han.

Nå er det din tur

I disse kollisjonsdataene fant Atlas-forskerne i sin tid higgspartikkelen. Og nå har du muligheten til å gjøre det samme.

– Ved å gjøre en perfekt analyse av disse dataene, kan man oppdage higgsbosonet med samme grad av sikkerhet som vi gjorde i 2012, sier Gramstad.

Men ikke bli skuffet om du ikke gjør det. I Atlas-eksperimentet er det tross alt 3500 fysikere som leter i de samme kollisjonene.

– Det er relativt mye data, men det er mulig å laste ned deler av det og ha det på sin egen datamaskin. Det er stort nok til at det kan brukes til å gjøre interessant fysikk, men ikke så stort at det blir helt umulig å bruke, sier forskeren.

Forskerne har laget nettsider – ATLAS Open Data – der du kan starte fra bunnen av. Først kan du lese deg opp på teorien, løse noen «enkle» oppgaver og teste deg selv. Deretter kan du laste ned datasett med så mange kollisjoner du ønsker, avhengig av hvor mye tid du har, selvfølgelig.

– Hvis du har litt innsikt i programmering, kan du lage et dataprogram som kan gjøre jobben for seg, anbefaler Gramstad.

Tviler på at noen finner «ny fysikk»

Om du skulle klare å gjenskape Atlas-forskernes higgs-resultater, må du ikke tro at du får navnet ditt knyttet til denne elementærpartikkelen. Den æren vil for alltid knyttes til Peter Higgs. Selv om François Englert også var tidlig ute og fikk nobelprisen sammen med Higgs i 2013, vil den for alltid være Higgs' partikkel.

Du kan jo også lete etter helt andre ting. Det er nok av åpne spørsmål i partikkelfysikken, og kanskje finnes det svar i datasettet som nå er tilgjengelig for alle. Gramstad tror ikke du skal være altfor optimistisk.

– Det tror jeg ikke kommer til å skje. Vi har såpass kontroll at vi vet at det ikke er noen store overraskelser der. Det ville jo også satt oss i et litt dårlig lys, sier Gramstad på vegne av de mange tusen Cern-fysikerne.

Men han er selvfølgelig med på at det ville vært bra for fysikken hvis noe slikt skulle skje. Det er bare ikke særlig sannsynlig.

Lar studentene prøve seg

Gramstad er mest opptatt av studentene, de som studerer forskningsbasert partikkelfysikk. For dem er det nå frigitte datasettet en mulighet til å se partikkelfysikk i praksis.

– Studenter som er interessert i partikkelfysikk, må først lære litt teori. De må beherske det fysiske og matematiske rammeverket vi bruker. Men så kan de gjøre analyser av ekte data fra et ekte eksperiment, sier Gramstad.

De kan slippe sine egne ideer og hypoteser løs på et av vår tids største eksperimenter.

– Man kan jo absolutt se etter Higgs, men å oppnå like signifikante resultater som den publiserte analysen, er nok en litt for stor oppgave, sier Gramstad.

De starter nok helst i litt mindre skala, men et sted må jo neste generasjons Cern-forskere starte. Og kanskje har ungdommen noen verktøy som ikke var så utbredt i 2012.

– Nye og mer avanserte algoritmer, for eksempel ulike typer maskinlæring, åpner opp for flere spennende og nye vinklinger. En av studentene prøvde å bruke maskinlæringsalgoritmer til å skille mellom de ulike måtene higgsbosoner kan oppstå fra en proton-proton-kollisjon, forteller han.

Eirik Gramstad er nå involvert i forskningsprosjektet Z-path, som jobber med å utvikle og tilrettelegge for bruk av data fra Atlas og andre eksperimenter for elever og studenter i videregående skoler og på universiteter.

– Jeg håper studentene skal få en forståelse for hvordan vi jobber i partikkelfysikken og i andre eksperimenter som krever store datamengder, sier han.

Powered by Labrador CMS