Jälkilöylyt

Cernissä pidettiin se paljon keskustelua jo ennalta herättänyt Higgs-seminaari ja sen sato oli odotuksien mukainen. Molemmat LHC:n isot kokeet, pienten katedraalien kokoiset CMS ja ATLAS kokeet, raportoivat signaalista 125 GeV hujakoilla, mikä olisi sopusoinnussa sen oletuksen kanssa, että Higgsin hitu on olemassa ja sen massa on juuri tuo 125 GeV eli noin 133 protonin massaa (linkit: CMS tulokset, ATLAS tulokset)

Signaali on tilastollisesti merkittävä, mutta ei riitä vielä siihen, että Higgsin hitu voitaisiin julistaa löytyneeksi. Toisaalta signaalit ovat jo aika epätodennäköisesti vain kohinan aiheuttamia valesignaaleja (olettaen tietenkin, että analyysin tekijät eivät ole mokanneet pahemman kerran). Statistiikka on 3.6 sigmaa ATLAS-kokeessa ja 2.4 sigmaa CMS:ssä. Viiteen sigmaan pyritään, se on virallisesti hyväksytty löydön kynnys. Yhdistettyä analyysiä ei ole vielä, mutta normaalisti pyritään siihen, että kokeet todistavat tulokset riippumattomasti. Nykyisistä luvuista pitää tietenkin nipistää vähän merkittävyyttä ”look elsewhere” -ilmiön takia. Se tarkoittaa käytännössä sitä, että epätodennäköisiäkin asioita löydetään, jos niitä aletaan oikein etsiä kissojen ja koirien kanssa kaikkialta. Ja tässähän sitä Higgsin hidun olemassaolosta kielivää poikkeavaa signaalia ollaan tosiaan etsitty jo kaikkien mahdollisten eläinten kanssa. Joka tapauksessa merkittävyys on nyt noin 3 sigman suuruinen riippuen vähän siitä, mitä statistista analyysiä käytetään. Tämä tarkoittaa käytännössä ”todiste” tai ”vahva viite”, muttei vielä ”löytö”. Jotkut ovat olleet vähän skeptisiä tulosten suhteen, mutta täytyy muistaa, että tämä kuuluu tieteeseen. Asiat hyväksytään todeksi vasta sen jälkeen kun todisteita on beyond reasonable doubt.

Skeptisiä kommentteja on kuulunut mm. sen takia, että kokeet raportoivat hidusta hieman eri massalla, toinen noin 124 GeV ja toinen 126 GeV. Täytyy tosin sanoa, että hituilmaisemien energiaerottelukyky ei ole lähelläkään Higgsin hidun aiheuttaman todellisen signaalin leveyttä, joka on luokkaa 0.01 GeV. Tuloksissa signaali siis vääjäämättä levenee paljon tätä leveämmäksi. Ja pitää myös muistaa, että kyseessä on tässä vaiheessa tosiaan vain kourallisesta hiukkashajoamisia, jotka tekevät eron Higgsin ja ei-Higgsiä välillä. Luvut kuulostavat kuitenkin olevan tarpeeksi lähellä toisiaan, mutta en ole tosiaan kokeet hyvin tunteva ekspertti asiassa ja he tekevät takuulla tarkemmat laskut. Loppu blogosfääristä löytyvä keskustelu pyörii lähinnä semantiikan ympärillä. Antaako ”vahva todiste” (firm evidence), ”asia ratkaisematon” (inconclusive) vai ”houkutteleva viite” (tantalizing hint) parhaimman kuvan asioista tietämättömälle suurelle yleisölle. Luvut ovat kuitenkin julkistettu ja siinä se.

Hitufysiikan tulevaisuudelle nämä todisteet ovat hyvin, hyvin merkittäviä. Suurin osa hitufyysikoista on sitä mieltä, että Higgsin hituun liittyvän sähköheikon vuorovaikutuksen symmetriarikon ymmärtäminen on oleellista uuden fysiikan tutkimuksen kannalta. Koska tähän mennessä ei olla tiedetty Higgsin hidun massaa saatika edes sen olemassaoloa, niin markkinoille on tullut jo monta vaihtoehtoista, viritettyä tai epävarmaan suuntaan laajennettua teoriaa uudelle fysiikalle. Jos Higgs vahvistetaan ensi vuonna löytyvän tuolta 125 GeV massan tuntumasta se fokusoi jo hyvin paljon teorian kehittämistä. Jo tämä evidenssi riittää siihen, että fyysikot voivat kohdistaa työnsä sellaisiin teorioihin, jotka ovat sopusoinnussa nyt havaitun evidenssin kanssa.

Advertisements

One response to “Jälkilöylyt

Kommentointi on suljettu.