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.

Les også

Odobenus rosmarus

The boom and bust economy of the Greenland Norse walrus ivory trade

The Norse settlements on Greenland was founded by Erik the Red around 985 and lasted almost 500 years. New research show that the settlers hunted walrus and traded tusks and ivory across Europe during the Middle Ages, but the hunt became so intense that it may have led to the collapse of Norse Greenland.