Dengan plot "yang baru saja diperas" dari data terbaru yang dikumpulkan oleh dua percobaan fisika partikel, tim ilmuwan dari Large Hadron Collider di CERN, Pusat Penelitian Nuklir Eropa, mengatakan pada Selasa bahwa mereka telah mencatat "petunjuk menggiurkan" dari partikel subatomik yang sulit dipahami yang diketahui sebagai Higgs Boson, tetapi tidak dapat secara meyakinkan mengatakan itu ada ... belum. Namun, mereka memperkirakan bahwa collider run 2012 harus membawa data yang cukup untuk membuat keputusan.
“Fakta bahwa kami dapat menunjukkan hasil analisis yang sangat canggih hanya satu bulan setelah data terakhir yang kami gunakan direkam sangat meyakinkan,” Dr. Greg Landsberg, koordinator fisika untuk Compact Muon Solenoid (CMS) detektor di LHC kepada Space Magazine. “Ini memberitahumu seberapa cepat waktu penyelesaiannya. Ini benar-benar belum pernah terjadi sebelumnya dalam sejarah fisika partikel, dengan eksperimen yang begitu besar dan kompleks menghasilkan begitu banyak data, dan ini sangat menarik. "
Untuk saat ini, kesimpulan utama lebih dari 6.000 ilmuwan tentang tim gabungan dari CMS dan detektor partikel ATLAS adalah bahwa mereka mampu membatasi jangkauan massa bos Model Standar Higgs - jika ada - berada di kisaran 116- 130 GeV oleh percobaan ATLAS, dan 115-127 GeV oleh CMS.
Model Standar adalah teori yang menjelaskan interaksi partikel-partikel subatomik - yang menggambarkan materi biasa yang dibuat oleh Alam Semesta - dan secara keseluruhan bekerja dengan sangat baik. Tapi itu tidak menjelaskan mengapa beberapa partikel memiliki massa dan yang lain tidak, dan juga tidak menggambarkan 96% dari Semesta yang tidak terlihat.
Pada tahun 1964, fisikawan Peter Higgs dan rekannya mengusulkan keberadaan medan energi misterius yang berinteraksi dengan beberapa partikel subatom lebih dari yang lain, sehingga menghasilkan nilai yang bervariasi untuk massa partikel. Bidang itu dikenal sebagai bidang Higgs, dan Higgs Boson adalah partikel terkecil dari bidang Higgs. Tetapi Higgs Boson belum ditemukan, dan salah satu alasan utama LHC dibangun adalah untuk mencoba menemukannya.
Untuk mencari partikel kecil ini, LHC menghancurkan proton berenergi tinggi bersama-sama, mengubah sejumlah energi menjadi massa. Ini menghasilkan semprotan partikel yang diambil oleh detektor. Namun, penemuan Higgs bergantung pada pengamatan partikel yang meluruhkan proton-proton ini daripada Higgs itu sendiri. Jika mereka ada, mereka berumur pendek dan dapat membusuk dengan berbagai cara. Masalahnya adalah banyak proses lain juga dapat menghasilkan hasil yang sama.
Bagaimana para ilmuwan dapat membedakannya? Jawaban singkatnya adalah bahwa jika mereka dapat mengetahui semua hal lain yang dapat menghasilkan sinyal seperti Higgs dan frekuensi khas di mana mereka akan terjadi, maka jika mereka melihat lebih banyak sinyal ini daripada yang disarankan teori saat ini, itu memberi mereka tempat untuk mencari Higgs.
Percobaan telah melihat ekses dalam rentang yang sama. Dan seperti yang dicatat oleh siaran pers CERN, “Diambil secara individual, tidak ada ekses ini yang lebih signifikan secara statistik daripada menggulung dadu dan menghasilkan dua enam berturut-turut. Yang menarik adalah bahwa ada beberapa pengukuran independen yang menunjuk ke wilayah 124 hingga 126 GeV. "
"Ini sangat menjanjikan," kata Landsberg, yang juga seorang profesor di Brown University. “Ini menunjukkan bahwa kedua percobaan memahami apa yang terjadi dengan detektornya dengan sangat baik. Kedua kalibrasi melihat ekses pada massa rendah. Namun sayangnya sifat dari proses kami adalah statistik dan statistik diketahui memainkan trik-trik lucu sesekali. Jadi kita tidak benar-benar tahu - kita tidak memiliki cukup bukti untuk mengetahui - jika apa yang kita lihat adalah sekilas Higgs Boson atau ini hanyalah fluktuasi statistik dari proses Model Standand yang meniru jenis tanda tangan yang sama seperti yang akan datang jika Higgs Boson diproduksi. "
Landsberg mengatakan satu-satunya cara untuk mengatasi statistik adalah dengan mendapatkan lebih banyak data, dan para ilmuwan perlu meningkatkan ukuran sampel data secara signifikan agar dapat menjawab pertanyaan tentang apakah Higgs Boson ada pada massa 125 GeV atau massa apa pun rentang yang belum dikecualikan.
Berita baiknya adalah bahwa banyak data akan datang pada tahun 2012.
"Kami berharap untuk melipatgandakan sampel data yang dikumpulkan tahun ini," kata Landsberg. “Dan itu seharusnya memberi kita kepercayaan statistik yang cukup untuk pada dasarnya memecahkan teka-teki ini dan memberi tahu dunia apakah kita melihat kilasan pertama Higgs Boson. Seperti yang ditunjukkan tim hari ini, kami akan terus meningkat hingga mencapai tingkat signifikansi statistik yang dianggap cukup untuk penemuan di bidang kami. ”
Landsberg mengatakan bahwa dalam kisaran kecil ini, tidak ada banyak ruang bagi Higgs untuk bersembunyi. “Ini sangat mengasyikkan, dan itu memberitahumu bahwa kita hampir sampai. Kami memiliki cukup sensitivitas dan detektor yang indah; kita hanya perlu sedikit lebih banyak waktu dan lebih banyak data. Saya sangat berharap kita bisa mengatakan sesuatu yang definitif sekitar tahun depan. ”
Jadi ketegangan sedang membangun dan 2012 bisa menjadi tahun Higgs.
Info lebih lanjut: siaran pers CERN, ArsTechnica
