Artikkel

Et ekstremt usannsynlig bilde

3 TeV dielectron event i CMS-detektoren

Et ekstremt usannsynlig bilde

Cern-resultater hinter om spennende fysikk. Eller kanskje det bare er en kvantefysisk tilfeldighet.

– 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.

Skriv ny kommentar

Verifiser deg (din epost-adresse vil ikke bli vist offentlig)

Les også

Bakterier

Bacteria: The New Superheroes

Bacteria have a poor reputation, but they are also important collaborators, for instance in medicine. Ambitious researchers use computers to push bacteria beyond their limits.
Kjøttmeisen er en av Norges vanligste fugler

Innvandrere har andre matvaner - også fugler

Meis og mange andre småfuglers matvaner er i stor grad styrt av medfødte instinkter, hevder biologenes lærebøker. Men professor Tore Slagsvold har nå vist at kjøttmeis og blåmeis er smartere enn som så. Innvandrer-meis tar nemlig med seg matvanene hjemmefra når de flytter, men etterhvert finner de ut at menyen kan varieres med nye larvetyper.