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

Blekksprutene i Nautilus-slekten er et kjent eksempel på Fibonaccis tallrekke i naturen.

Litteraturtips for matematikk-interesserte

Professor Tom Lindstrøm er muligens den eneste matematikeren i Norge som også skriver bokanmeldelser og publiserer dem på sin egen blogg. Her kommer Lindstrøms tips til dem som ønsker å lese skjønnlitterære verker med innslag av mer eller mindre tung matematikk.

Mørk jordhumle: Får hjerneskade av neonikotinoider

Insektmidler er bare én av mange trusler mot humlene

– Det er ikke så rart at det er i ferd med å gå galt med humlene. Vi bygger ut, vi river ned, vi intensiverer landbruket, vi endrer klimaet, vi bygger veier og introduserer nye arter der de ikke hører hjemme. I tillegg pøser vi på med kjemikalier, advarer forsker Anders Nielsen. Sommerjobben hans i år er å  undersøke hvordan de mye omtalte neonikotinoidene påvirker humler.