– Jeg har sett noe kjempespennende! Nå begynner jeg nesten å bli optimistisk.
Kommentaren kommer fra professor i teoretisk fysikk, Are Raklev.
Det han har sett er bildet på toppen av denne artikkelen. Det viser resultatet av en kollisjon mellom to protoner ved CMS-eksperimentet på Cern.
De to lange, røde strekene er et elektron og positron. Vanligvis blir det laget en skur av nye partikler i en slik kollisjon, men i dette tilfellet har så å si all energien blitt brukt til å lage dette paret.
Sannsynligheten for å se et slikt bilde er veldig liten. Akkurat hvor liten? spør vi vår superekspert på statistikk i LHC-data, Alex Read.
– Med den datamengden CMS-eksperimentet hadde samlet da dette bildet ble tatt, var sjansen for å få dette resultatet i en kollisjon 0,2 prosent, sier han.
– Det var rart!
– Hvis eksperimentene finner ett slikt bilde til, sier vi nok ikke at vi har en oppdagelse, men heller: «det var rart,» sier Read.
Så hvor mange slike sjeldne bilder skal til for å erklære en oppdagelse?
Partikkelfysikere har bestemt seg for at de skal være 99,9999 sikre på et funn, tilsvarende et standardavvik på 5 sigma.
– For dette tilfellet er tre bilder nok, sier Read, men funnet bør også kunne bekreftes av andre eksperimenter.
Ved LHC er det to eksperimenter som studerer kollisjoner som dette:
- CMS, som har tatt dette sjeldne bildet
- Atlas, som norske fysikere fra UiO og UiB (Universitetet i Bergen) deltar i
Femte kraft
Så, hvis resultatet holder seg, hva er det bilde AV?
– Det vi ser stemmer med en partikkel kalt Z’, Z prime, med masse 3 TeV, sier Are Raklev.
Og hvis Z prime-partikkelen virkelig skulle vise seg å finnes, kan det ha med en femte fundamental kraft å gjøre.
– Femte kraft? Nå høres dette veldig spekulativt ut?
– Den virker bare på veldig høye energier, det vil si tidlig i universets barndom, rett etter big bang, forklarer Raklev.
Ikke nok med det: Den kan også si noe om hvorfor det finnes mer materie enn antimaterie i universet.
Så en oppdagelse av en Z prime vil være spektakulært. Alternativt er det vi ser bilde av bare en kvantefysisk tilfeldighet.
Svaret på det får vi når LHC-eksperimentene får samlet og analysert enda mer data.
Kontakt:
Et knippe fysikere ved UiO, blant annet stipendiat Vanja Morisbak og hennes veileder Farid Ould-Saada, er med på Atlas' søk etter nettopp Z prime.
