Fysiikan Nobel Higgsin hiukkasen tutkijoille

8.10.2013
Fysiikan Nobel myönnettiin tänään Higgsin bosonin olemassaolon ennustajille. Myös Kumpulan fyysikot ovat olleet mukana jäljittämässä hiukkasta.

Tämänvuotista fysiikan Nobelia juhlitaan ainakin hiukkasfysiikan tutkimuskeskus CERNissä Sveitsissä sekä palkittujen emeritusprofessorien kotiyliopistoissa Brysselissä ja Edinburghissa. Iloa riittää silti hyvin myös Kumpulan kampukselle.

Palkinto myönnettiin teoriasta, joka ennusti niin kutsutun Higgsin hiukkasen olemassaolon. Itsensä Peter Higgsin lisäksi nobelistien listalle pääsi Francois Englert, joka esitti Higgsin ajatusten kanssa hyvinkin samankaltaisen teorian lähes yhtaikaisesti vuonna 1964.

Higgsin hiukkanen, bosoni, on hiukkasfysiikan niin sanotun standardimallin viimeinen puuttuva osanen. Alkeishiukkasten vuorovaikutus Higgsin bosonin luoman kentän kanssa tulkitaan hiukkasen massaksi. Ilman bosonia alkeishiukkasilta siis puuttuisi paino.

Massansynnyttäjähiukkasta alettiin kokeellisesti etsiä 1980-luvulla, mutta vasta protoneja vastakkain törmäyttävä LHC-kiihdytin Cernissä tarjosi kylliksi törmäysenergiaa ja muut edellytykset hiukkasen havaitsemiselle.

Onko hiukkasia useampia?

Onnistuneet, uuden hiukkasen paljastaneet koetulokset julkaistiin heinäkuussa 2012, minkä jälkeen koko tutkimusaineiston analysointi on vahvistanut, että hiukkasella on Higgsin bosonille ennustetut ominaisuudet.

Suomalaisfyysikot olivat yli kaksi vuosikymmentä sitten perustamassa keskeistä CMS-koetta Sveitsin Cerniin, ja ovat työskennelleet sen rakentamisessa ja käynnistämisessä siitä saakka. Erityisen keskeinen rooli on ollut emeritusprofessori Jorma Tuominiemellä.

Tutkimus Kumpulassa jatkuu. Nyt suomalaista ryhmää johtaa professori Paula Eerola. Suomalaiset vastaavat muun muassa etsinnöistä, joissa jäljitetään standardimallin ulkopuolella ennustettua sähköisesti varattua Higgsin hiukkasta. Sen löytyminen olisi merkki erilaisten Higgsin hiukkasten olemassaolosta, mikä takaa, että globaalissa tiedeyhteisössä riittää suomalaisten työlle innokasta yleisöä.

Laitteiden osalta suomalaiset osallistuivat erityisesti kokeen jälki-ilmaisimen ja liipaisusysteemin rakentamiseen. Niihin liittyviä laitepäivityksiä tehdään edelleen. Kokeet Cernissä jatkuvat huoltotauon jälkeen vuonna 2015.

Lue lisää aiheesta: Kestävä kehitys