Svensk jakt på fler led­trå­dar runt Higgs

Sa­ra Strand­berg del­tar i ett stort forsk­nings­pro­jekt som ska ge mer kun­skap om Higgspar­ti­keln, den sista pus­sel­bi­ten som föll på plats i par­ti­kel­fy­si­kens stan­dard­mo­dell.

Forskning & Framsteg - - Ledare - Av An­na Da­vour

I den enor­ma par­ti­ke­lac­ce­le­ra­torn LHC i Cern får vä­te­a­tom­kär­nor – pro­to­ner – kroc­ka med varand­ra med stor ener­gi. Då upp­står många fler sor­ters par­tik­lar än de som byg­ger upp ato­mer­na som vi och värl­den om­kring oss be­står av. Sa­ra Strand­berg, lek­tor i ele­men­tar­par­ti­kel­fy­sik vid Stock­holms uni­ver­si­tet, ar­be­tar med mät­ning­ar av de här par­tik­lar­na, och är mitt up­pe i ett stort pro­jekt.

1| Vad går forsk­nings­pro­jek­tet ut på?

– Atom­kär­nor be­står av pro­to­ner och ne­u­tro­ner, som i sin tur i stort sett är upp­bygg­da av två kvar­kar som he­ter upp- och ned-kvark. Men inu­ti atom­kär­nor­na finns det ock­så en sorts kvant­me­ka­niskt bub­bel, där även tyng­re ele­men­tar­par­tik­lar upp­står och för­in­tas he­la ti­den. – Den tyngs­ta av de ele­men­tar­par­tik­lar vi kän­ner till är topp­kvar­ken. En en­da topp­kvark väger som en hel guld­a­tom. Att topp­kvar­ken är så tung skul­le kun­na be­ty­da att den kan spe­la en an­nan roll än and­ra par­tik­lar i de be­räk­ning­ar vi gör i par­ti­kel­fy­si­ken, och att det kan fin­nas nå­got nytt att upp­täc­ka där.

– Om man skri­ver ner det ma­te­ma­tis­ka ut­tryc­ket för Higgspar­ti­kelns mas­sa ser man att den får väl­digt sto­ra bi­drag från topp­kvar­ken. Om mas­san be­räk­nas på det här sät­tet blir Higgspar­ti­keln väl­digt tung, myc­ket tyng­re än den fak­tiskt är. En lös­ning skul­le kun­na va­ra att ut­vid­ga stan­dard­mo­del­len med nya par­tik­lar som vi in­te har hit­tat än, och som bi­drar på ett sätt som tar ut topp­kvar­kens bi­drag. – Ett sätt att gö­ra det kal­las su­per­sym­me­tri, som ger var­je känd par­ti­kel en part­ner. Om topp­kvar­kens su­per­sym­met­ris­ka part­ner ska ta ut topp­kvar­kens bi­drag kan det in­te va­ra så stor skill­nad mel­lan de­ras mas­sor. Och då är den su­per­sym­met­ris­ka part­ner­par­ti­keln inom räck­håll för vad vi kan hit­ta vid LHC. Där­för tyc­ker vi att det är en bra idé att le­ta ef­ter den.

2| Vad gör du som par­ti­kel­fy­sik fors­ka­re till var­dags?

– Det är många oli­ka sa­ker. Vi här i Stock­holm ska bi­dra på al­la ni­vå­er, från att un­der­hål­la de­tek­torn, till att lä­sa ut da­ta och kon­trol­le­ra kva­li­te­ten, och se­dan ana­ly­se­ra den för att få fram fy­si­ken. Det hand­lar ock­så myc­ket om att sam­ar­be­ta med mi­na öv­ri­ga tre­tu­sen ex­pe­ri­ment­kam­ra­ter. På för­mid­da­gen har ame­ri­ka­ner­na in­te vak­nat än­nu, så då kan jag sit­ta och job­ba med da­ta. På ef­ter­mid­da­gen är det of­ta tel e kon­fe­rensmö­ten.

3| Nu har ac­ce­le­ra­torn LHC va­rit igång ­se­dan 2008 och den en­da sto­ra ­upp­täck­ten ni har gjort där är ­Higgspar­ti­keln. Hur känns lä­get för ­par­ti­kel­fy­si­ken just nu?

– LHC:S upp­gift var att hit­ta Higgspar­ti­keln och be­kräf­ta Higgsme­ka­nis­men, som ger de and­ra par­tik­lar­na de­ras mas­sor. Det har lyc­kats, så det är ju en oer­hörd fram­gång. Om vi se­dan hit­tar nå­got ex­tra är det en bonus.

– Se­dan vet vi att det mås­te fin­nas nå­got mer än det vi kän­ner till nu. Det finns så många sa­ker som par­ti­kel­fy­si­ken in­te kan för­kla­ra, till ex­em­pel uni­ver­sums mör­ka ma­te­ria.

– Ge­nom att le­ta ef­ter su­per­sym­me­trin sö­ker vi ige­nom da­ta på ett ef­fek­tivt sätt. Om det finns nå­got nytt i vå­ra da­ta ska vi hit­ta det, oav­sett om det är su­per­sym­me­tri el­ler in­te. Det är det jag ser som vår upp­gift som ex­pe­ri­ment a lis­ter.

”Det mås­te fin­nas nå­got mer än det vi kän­ner till nu. Det finns så många sa­ker som ­par­ti­kel­fy­si­ken in­te kan för­kla­ra, till ­ex­em­pel uni­ver­sums mör­ka ma­te­ria.”

”Vi vet att det mås­te fin­nas nå­got mer än det vi kän­ner till.”

Sa­ra Strand­berg le­tar ef­ter pus­sel­bi­tar som ska ge Higgspar­ti­keln en rim­lig mas­sa.

Newspapers in Swedish

Newspapers from Sweden

© PressReader. All rights reserved.