Noen ganger er det verdt å vente.

For nesten femti år siden foreslo både François Englert og Peter Higgs, uavhengig av hverandre, en løsning på modellen fysikerne brukte for å beskrive de aller minste byggeklossene i universet.

Spenningen var til å ta og føle på i fysikkauditoriet i dag. Direktesending fra Stockholm.

Løsningen var fin, men det var tilsynelatende umulig å teste om den faktisk stemte. Teorien forutsier nemlig at det finnes en bestemt partikkel, som er helt sinnsykt vanskelig å observere. Finnes ikke partikkelen, så stemmer ikke teorien – men om man kan finne partikkelen, er det ganske sannsynlig at teorien holder vann.

Verden består av partikler

Partikkelfysikk er ganske abstrakte greier. Det er altså en måte å beskrive verden på. En fysisk modell er et sett med regler. Eksempler på mer hverdagslige regler kan være «når jeg trykker på bokstaven b på tastaturet kommer det en klikkelyd og det dukker opp en b på skjermen» eller «når jeg slipper denne ballen i gulvet hører jeg et dunk og ballen spretter opp igjen til en fjerdedel av den høyden jeg slapp den fra». Partikkelfysikk-reglene er mer av typen «når den partikkelen har den hastigheten og treffer den andre partikkelen så blir de til en sånn og sender ut en sånn».

Gjennom årenes løp har fysikere kommet frem til at det vi observerer i verden rundt oss (bortsett fra tyngdekraften!) kan beskrives om man sier at det finnes 17 partikler. Dette inkluderer det vanskelige Higgs-bosonet, som altså er nærmest umulig å se men må være der om ikke teorien skal rase sammen. De andre partiklene har alle sin veldefinerte og viktige rolle å spille, elektronet og kvarkene lager for eksempel atomene som vi består av.

En stor maskin for å finne noe lite

Higgs-bosonet har stor masse. For å lage en partikkel med stor masse, trenger man masse energi. I partikkelfysikken er det nemlig sånn at energi og masse er to sider av samme sak.

En bil som kjører fort har større energi enn en som kjører sakte. Derfor blir den også mer mos om den krærjer i høy fart.

Om vi tar protoner og får dem til å bevege seg helt utrolig fort, får de stor energi.

Om vi tar disse protonene som har stor energi, og kræsjer dem inn i hverandre – ja da får vi så mye energi samlet på et sted at vi kan lage nye, tunge partikler.

Higgs-bosonet er siste brikke i en av brikkene i det store puslespillet. (Bildet er det offisielle nobelpris-faktaarket)

I de femti årene som har gått siden Englert og Higgs lanserte sine teorier, har faktisk verdenssamfunnet investert enorme summer penger i å bygge gigantiske maskiner som kan gjøre nettop dette. I CERN sendes protoner gjennom en 27 km lang, rund tunnel. En stråle av protoner går i hver retning, og de kolliderer i to detektorer – kameraer, på en måte – på størrelse med katedraler.

Protonene beveger seg med 99,99999 % av lysets hastighet. Når de kræsjer, dannes en haug med forskjellige partikler, som beveger seg i forskjellige retninger. Noen av partiklene er ustabile og blir til andre partikler, som går i andre retninger og kanskje blir til andre partikler igjen, og så videre. Detektorene fanger opp det som er igjen til slutt. Så sitter tusenvis av forskere og nøster seg tilbake for å finne ut hvilke partikler det startet med. Fordi det blir mye usikkerhet i beregningene, må dette gjøres mange, mange, mange ganger.

Sikkert som… fem sigma?

Nå er det fem sigma, sier forskerne, og mener at det er en halv milliondels sjanse for at signalet de ser ikke skyldes at det noen ganger dukker opp et Higgs-boson i detektoren.

Det er bra nok for en nobelpris.

Englebert og Higgs er nå 80 og 84 år gamle (de var altså 30 og 34 da de banebrytende artiklene ble publisert) og jeg tipper at de ikke hadde ventet at dette skulle skje i deres levetid. Men det gikk! Noen ganger er det verdt å vente.

Nå gjenstår det bare å finne ut hva tyngdekraften egentlig er, og hva 80 % av universet egentlig består av. Vi har nemlig ikke peiling. Så det er nok å ta av! Er du smart nok, vanker det kanskje en nobelpris om en femti års tid.