I Higgs fotspår

Från 2013

Publicerad 21.11.2013 10:46. Uppdaterad 21.11.2013 13:20.

Bildtext Topeliusgymnasiets grupp bredivd en del av LHC-acceleratorn.
Bild: YLE

Årets nobelpris i fysik gick till Peter Higgs och François Englert för teorin om Higgspartikeln. Partikelns existens bevisades ifjol vid den europeiska organisationen för kärnforskning, CERN. Sex fysikintresserade abiturienter fick i november möjligheten att besöka platsen för upptäckten.

Innan avfärden läste vi en intensiv förberedelsekurs på fyra veckor. Fyllda med ny kunskap och höga förväntningar reste vi i Higgs fotspår till Genève, där CERN ligger. Med egna ögon fick vi på plats se var och hur de banbrytande experimenten hade gjorts. Efter två långa men intressanta dagar vid CERN blev den Nobelprisbelönade teorin betydligt mer förståelig.

Higgs upptäckt

Den värld vi lever i utgörs av materia. Materian är uppbyggd av atomer. Dessa består av protoner, elektroner och neutroner. Protonerna och neutronerna består i sin tur av kvarkar. Alla dessa partiklar har en massa och det är Higgspartikeln som ger dem den. Det var den belgiske fysikern François Englert, den engelska fysikern Peter Higgs och den framlidne amerikansk-belgiska fysikern Robert Brout som 1964 nästan samtidigt lade fram teorier om det som idag kallas Higgspartikeln. Den 4 juli 2012 kunde forskare vid CERN bekräfta dess existens.

LHC-anläggningen

Den största anläggningen vid CERN är LHC, en cirkelformad partikelaccelerator. LHC är inrymd i en tunnel med en omkrets på hela 27 km som ligger 100 meter under marken. Tyvärr ville CERN inte ha några abiturienter inne i själva tunneln, men vi fick se två av de experiment som pågår i anslutning till den. Dessa två råkar också vara de experiment som upptäckte Higgspartikeln.

Ett experiment består här av ett enormt byggnadskomplex med en flera våningar hög detektor nergrävd i marken. Experimentet pågår dygnet runt under många år. Det första av de experiment vi fick besöka var ATLAS. Vi fick se kontrollrummet och ta del av en film som redogjorde för byggandet av detektorn. Tyvärr slapp vi inte ner för att se detektorn på grund av strålningsrisk.

CMS-detektorn

Det andra experimentet vi bekantade oss med var CMS. Vi tog bussen över gränsen till Frankrike för att komma dit. CMS ligger längst bort på LHC-tunneln från CERN-kampuset sett, det vill säga ute på den franska landsbygden. Vid CMS gavs vi tillträde till själva detektorn, 83 meter under marken. Den mastodonta detektorn på 40 gånger 20 meter var öppnad för service, så vi fick möjligheten att se dess innandöme.

En högteknologisk detektor består tydligen av en härva av kablar, cirka en miljon buntband, tjocka järnblock och en hel del silvertejp. Vi fick också besöka CMS:s kontrollrum där det rådde full aktivitet. Forskare och ingenjörer förberedde en testkörning av detektorn, trots att själva LHC var nedstängd för förbättringsarbeten.

Finland betalar motsvarande 2 euro per person till CERN varje år. Det var intressant att se vart pengarna går. Partikelacceleration kan låta abstrakt men också mer allmännyttiga uppfinningar som till exempel World Wide Web (internet), magnetskanning (MRI) och PET-skanning har gjorts vid CERN.