I forrige blogg lovet jeg (Are Raklev) en oppdatering om det skulle skje noe spennende på EPS møtet i Grenoble (http://eps-hep2011.eu/). Uken som har gått siden da har vært veldig spesiell. På fredags formiddag her fikk vi spennende nyheter om Higgs, og så inntraff katastrofen hjemme i Oslo. Det å sitte langt vekke og bare kunne følge med på oppdateringer i nettaviser er frustrerende, men det har vært godt å se hvordan folk har reagert på tragedien i Norge, og alle gode ord fra andre fysikere her på møtet.

Norsk fysisk selskap har fått oversendt kondolanser fra professor Bob Kirby-Harris, generalsekretær i International Union of Pure and Applied Physics og sjef for Institute of Physics. Jeg tillater meg å gjengi teksten på engelsk her:

“I am writing to express our deepest sympathies - on behalf of the International Union of Pure and Applied Physics and the Institute of Physics - to the Norwegian people and especially the physics community as you are coming to terms with such an outrage against civilisation and such a terrible loss of life. Our thoughts are with you at this very sad time.”

Som dere sikkert skjønner, lysten til å blogge fysikk har vært ganske fraværende siden fredag, men nå er jeg på vei hjem, og føler for å dele noen positive nyheter fra EPS for fysikkinteresserte midt oppi det triste.

Først litt bakgrunn om Higgssøk. Som nevnt tidligere skaffer Higgsbosonet masse til alle andre elementærpartikler. Det er en sentral, men hittil hypotetisk, del av den såkalte Standardmodellen. Dette er vår nåværende beskrivelse av de fundamentale byggestenene og kreftene som virker i Universet. Til tross for at Standardmodellen hviler på en partikkel som aldri er observert, så virker den fantastisk godt i praksis. Dens forutsigelser har blitt sjekket mot eksperimenter med en presisjon på over en til en milliard. Standardmodellen forutsier også alle egenskapene til Higgsbosonet, bortsett fra én: Higgsbosonets egen masse. Dette er en ekstra utfordring, fordi avhengig av massen er det forskjellige søketeknikker som må til for å finne det.

På grunn av den ukjente massen er det også vanlig å beskrive letingen etter Higgsbosonet i forhold til hvilke masser som fortsatt ikke er utelukket. Tanken er at enten så finner vi Higgsbosonet, eller så klarer vi tilslutt å utelukke alle masser som er mulige i Standardmodellen. Som mål på masse bruker vi den pussige enheten elektronvolt (mer om det en annen gang), og siden Higgsbosonet må være ganske tunge saker, gigaelektronvolt (milliarder av elektronvolt), som vi skriver GeV. Én GeV er forresten sånn omtrentlig vekten til et hydrogenatom, så tungt er et relativt begrep.

Frem til sist fredag kl. 15 var grensene at Higgsbosonet måtte være tyngre enn 114 GeV, en grense satt av det forrige store eksperimentet på CERN kalt LEP, og at det ikke kunne ha en masse mellom 158 og 173 GeV, en grense satt av Tevatron i USA tidligere i år. I tillegg til dette så vet vi at Standardmodellen bryter sammen dersom Higgsbosonet blir veldig mye tyngre enn 400 GeV. Akkurat hvor dette skjer er det ikke full enighet om, men det er enighet om at jo høyere masse desto mere usannsynlig er det at Standarmodellen er en riktig beskrivelse av verden vi lever i.

Så kom de første overraskende rapportene fra ATLAS og CMS eksperimentene ved LHC. Med utrolig fart har de gjort en serie meget grundige og teknisk krevende analyser som dekker et stort område av Higgsmasser (husk at leteteknikkene er forskjellige for forskjellige masser). Konklusjon: det finnes ingen Higgs i Standardmodellen med masse mellom 155 og 190 GeV, eller mellom 295 og 450 GeV (ATLAS), og ingen Higgs mellom 149 og 206 GeV, eller mellom 300 og 440 GeV (CMS). Det som gir oss ekstra tillit til at disse resultatene er riktige er at de to eksperimentene med samme mengde data ekskluderer omlag de samme områdene. Mulighetene for Higgs er altså redusert til et lappeteppe av stadig krympende lapper. Størst sannsynlighet er det nå for en Higgs i området 114-149 GeV.

Tilslutt det meste spennende fra Grenoble: begge eksperimenter har sett et lite overskudd av kollisjoner som vanskelig kan forklares uten en Higgs med masse i området 120-150 GeV. Det er imidlertid ikke nok data enda til at man kan utelukke en tilfeldig fluktuasjon, eller mindre problemer med analysene, som også kan skape et overskudd. Mere data vil gi oss et definitivt svar, og mere data er på vei. LHC kollidere protoner i et rasende tempo, og har snart økt datamengden som resultatene fra EPS var basert på med 50%.

Nå gir jeg stafettpinnen videre til mine heldige eksperimentelle kollegaer Alex og Lillian som er på vei til Paris på Higgshunting-konferansen der. Vel, egentlig til Orsay litt utenfor Paris, og jeg tviler på at det blir noen ferie direkte. Der skal de ferske resultatene diskuteres og dissekeres, og kanskje kommer det flere nyheter.

Nordal Griegs gripende dikt “Til ungdommen” har vært mye brukt de siste dagene. Jeg tenkte jeg skulle avrunde med noen linjer som minner meg om hvorfor jeg gjør det jeg gjør:

Elsk og berik med drøm
alt stort som var!
Gå mot det ukjente
fravrist det svar.

Ubygde kraftverker,
ukjente stjerner.
Skap dem, med skånet livs
dristige hjerner!