18 oktober 2021

Speurtocht Higgs boson: het signaal is sterker geworden

Simulatie van het uiteenvallen van een Higgs boson. De rode lijnen stellen vier muonen voor.

Op 13 december van het vorige jaar kon de hele wereld live getuige zijn van twee presentaties bij het Europese onderzoeksinstituut CERN, waarin we konden horen hoe de twee grote ATLAS- en CMS-detectoren – beiden verbonden aan ’s werelds grootste deeltjesversneller de Large Hadron Collider (LHC) – aanwijzingen hadden gevonden voor het bestaan van het beroemde Higgs deeltje of Higgs boson bij een massa van ongeveer 125 GeV. Let wel: het waren aanwijzingen, geen bewijzen! Voor echte Nobelprijs-waardige bewijzen moesten we nog even geduld hebben, want die zouden we vermoedelijk pas in 2012 te zien krijgen, als de LHC na een winterstop aan een nieuwe serie protonenbotsingen gaat beginnen. De aanwijzingen van die 13e december anno 2011 waren gebaseerd op voorlopige cijfers van de detectoren, boven alle grafieken stond ‘preliminary’. Maar deze week – tataratááááááá – werden de definitieve cijfers bekendgemaakt, hier van CMS en daar van ATLAS, en wat blijkt daaruit: dat zonder dat er ook maar één gram extra aan protonen tegen elkaar zijn gebotst het gemeten signaal van een mogelijk Higgs boson rond 125 GeV omhoog is gegaan! 😯 Volgens natuurkundige Lubos Motl van The Reference Frame zou het van 3,8 naar 4,3sigma zijn gegaan, voor de combinatie van ATLAS en CMS, hetgeen betekent dat het voor 99.996% zeker is dat het signaal echt is en geen ruis of statistische fout. De oorzaak van die toegenomen zekerheid is niet dat ze in de kerstvakantie stiekem toch wat extra protonen tegen elkaar hebben geknald, maar wel dat de natuurkundigen van de CMS gegevens uit het zogenaamde difoton-kanaal, waarbij een Higgs boson uiteenvalt in twee fotonen (H > γγ), nader hebben bekeken en er een versterkt signaal uit hebben geperst. Dat opgeteld bij de reeds bekende gegevens heeft geleid tot de kleinere onzekerheid rondom het gemeten signaal. Wil men er zeker van zijn dat er sprake is van een Higgs boson dan is 5sigma nodig, da’s 99.9999% zekerheid dat het signaal echt is. Natuurkundige Phil Gibbs van de viXra blog heeft de nu gepubliceerde cijfers van CMS en ATLAS in een grafiek gegoten en die ziet er als volgt uit, waarbij de pijl wijst naar het sterke signaal:

Credit: Phil Gibbs

De gebieden in de grafiek met een roze en rode kleur zijn allemaal uitgesloten, dáár kan de massa van het Higgs boson niet liggen. Wat overblijft zijn het groene gebied rond 125 GeV én het gebied boven 530 GeV – al lijkt dat laatste gebied op theoretische gronden zéér onwaarschijnlijk. Bron: viXra.

Speak Your Mind

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.