Higgs-partikkelen
Dette korte kapittelet skal gi deg litt innsikt i søket etter denne partikkelen som har vært så mye nevnt i det siste.


Mens man ved LHC søker etter mange nye partikler, er Higgs-partikkelen en av de mest berømte kandidatene. Å finne den kunne bidra til å bevise en teori som var framsatt på 60-tallet i det 20. århundret som beskrev en mekanisme som ga masse til alle partiklene i standard-modellen. Fra symmetribetraktninger kan man avlede at alle elementærpartikler var masseløse rett etter big bang. Teorien antar at det såkalte Higgs-feltet fylte universet et milliard-dels sekund etter big bang. Derfor må man siden den tid bruke energi for å akselerere elementærpartikler i dette mediumet hvor partiklene har masse forskjellig fra null. For å bevise Higgs-feltets eksistens må det eksiteres som f.eks. ved danning av små strømmer. Higgs-feltets kvant er Higgs-partikkelen. Den er massiv og har kort levetid. Før den kan sees vil den ha henfalt til andre partikler. Av den grunn er det bare gjennom henfallsproduktene den kan påvises. Higgs-partikkelens masse vil avgjøre hva den vil kunne henfalle til. Men denne verdien er ennå ukjent. Derfor søker fysikere etter flere forskjellige signaler som dekker alle mulige henfall av Higgs. I diagrammet nedenfor som er basert på teoretiske beregninger er andelen for de viktigste henfall for Higgs angitt langs y-aksen. Innflytelsen av Higgs-massen (x-aksen) på de forskjellige henfallskanalene blir også tydelig.



Legg merke til den blå stiplede linjen (merket med WW). Den forteller oss: hvis Higgs-massen er minst 140 GeV/c2, så vil den hovedsakelig henfalle til to W-partikler. Siden Higgs-partikkelen er nøytral vil disse to W'ene ha motsatte ladninger.

Nå vet du nok til å kunne identifisere event som er resultatet av et Higgs-henfall. Siden du kjenner til signalet til en W-partikkel som ble produsert i kollisjonen vil du være istand til å finne event med to W-partikler. Her er to Feynman-diagrammer til som viser produksjon og henfall av Higgs- partikkelen og et bakgrunnsevent (i dette tilfellet: produksjon av et tung topp-kvark par).





Og nå kan du finne denne partikkelen - la oss gå til målingene!