Nobelpris for Higgs-partikkelen

Årets nobelpris i fysikk kunne knapt ha vært mindre overraskende: Den går til fysikerne som beskrev Higgs-partikkelen. Higgs var den viktigste forskningsnyheten i 2012.

Publisert

Fakta om Higgs-bosonet:

Partikkel, som ifølge kvantefysikkens standardmodell for elementærpartikler er indirekte ansvarlig for at elementærpartiklene har masse

Teorien går ut på at elementærpartiklene får masse gjennom en vekselvirkning med Higgs-bosonet

Navnet kommer fra den britiske fysikeren Peter Higgs som i 1964 fremsatte teorien om denne partikkelen. Den belgiske fysikeren François Englert hadde imidlertid kort tid før framlagt samme teori, uavhengig av Higgs.

Higgs-partikkelen er ifølge teorien elektrisk nøytral og uten spinn, noe som gjør den vanskelig å spore

Kalles også «gudspartikkel», etter tittelen på en bok av fysikeren Leon Lederman, fordi den er så avgjørende for å forklare universets opprinnelse. Mange forskere misliker dette navnet, som de mener overdriver partikkelens betydning og blander sammen vitenskap og religion.

Først i 2012 ble partikkelens eksistens bekreftet i et eksperiment i partikkelakseleratoren ved CERN-laboratoriet utenfor Genève.

(Kilde: NTB, Store norske leksikon, Wikipedia, Ritzau)

Se Alex Read fra Universitetet i Oslo forklare hva Higgs-partikkelen er. (Video: UiO)

Forskerne ved CERN kunne i fjor slå fast at Higgs-partikkelen så godt som helt sikkert var blitt observert for første gang.

Helt siden britiske Peter Higgs og belgiske François Englert – vinnerne av Nobelprisen i fysikk 2013 – beskrev Higgs-partikkelen i 1964, har partikkelfysikere vært nesten sikre på at Higgs må finnes.

Men helt sikre ble de ikke før i 2012.

Higgs-partikkelen er bare en av mange såkalte elementærpartikler. Men det er etter hvert blitt klart at denne spesielle partikkelen spiller en helt sentral rolle i Universet, fordi den indirekte er ansvarlig for at elementærpartiklene får masse.

Higgs-partikkelen gir masse

Uten Higgs-partikkelen og Higgs-feltet som den beveger seg gjennom, ville ikke elementærpartiklene ha fått noe masse.

Partiklene ville ha sust rundt i lyset hastighet, uten å bli til atomer.

Uten atomer, ville vi ikke hatt kjemi. Uten kjemi, ville vi ikke hatt biologi. Uten biologi, ville vi ikke hatt liv.

Peter Higgs forestilte seg ett altomsluttende, usynlig energifelt – et Higgs-felt – og at interaksjonen mellom feltet og alt annet ble skapt av en ny, ikke-observert partikkel.

Det var slik han skapte idéen om det som også kalles Higgs-bosonet.

Higgs-partikkelen spiller en avgjørende rolle i Standardmodellen for partikkelfysikk – en modell som har vist seg riktig på stort sett alle områder, men som nettopp manglet en partikkel som gir masse.

”Ingen verdi for vitenskapen”

Peter Higgs (84) er professor emeritus ved Universitetet i Edinburgh. François Englert (80) er professor emeritus ved Université libre de Bruxelles i Brussel, og han la fram en teori tilsvarende det Peter Higgs gjorde, omtrent samtidig med briten. De to var på forhånd favoritter til å dele nobelprisen, som er på 8 millioner svenske kroner.

Første gang Peter Higgs beskrev teorien sin mer nøyaktig i en artikkel, ble artikkelen refusert av det vitenskapelige tidsskrift som fikk den tilsendt, fordi redaksjonen fant at den «ikke hadde noen åpenbar verdi for fysikken som vitenskap».

Norske forskere

Norske forskere har spilt en aktiv rolle i CERN-forskningen knyttet til å finne Higgs-partikkelen. Det har blant annet vært omfattende norske innsats i det store ATLAS-eksperimentet, hvor Higgs-partikkelen ble funnet.

–Vi har deltatt i hele kjeden i forskningen, bygging av instrumentet, kjøring av eksperimentet og datainnsamling, og søk etter og oppdagelsen av en ny partikkel, forteller professor Farid Ould-Saada ved Universitetet i Oslo (UiO).

Store mengder data fra ATLAS-eksperimentet oppbevares og bearbeides ved UiO. Også dette er en viktig del av CERN-forskningen.

Higgs-partikkelen har ekstremt kort levetid, så forskerne må se etter restene som blir igjen etter at den forsvinner. UiO-fysikere bidro til søket etter Higgs-partikler og var sentrale i arbeidet med å kombinere forskjellige Higgs-målinger.

Også mange studenter ved UiO har gjennom oppgavene sine, gitt verdifulle bidrag til forskningen rundt Higgs-partikkelen.