International Physics Masterclasses

Forskning ved LHC

LHC er den største og kraftigste partikkel-akseleratoren i verden. Den var bygget for å lete i ukjent territorium, utenfor standard modellen. Tross dens store suksess i beskrivelsen av de fundamentale byggestenene av vårt univers, og med den sterke eksperimentelle verifiseringen, er ikke Standard Modellen komplett og klarer ikke å forklare alle observasjoner. Eksperimentene ved LHC kan muliggjøre svar på brennende spørsmål som hvordan partikler får masse eller hvorfor universet har mer masse enn anti-masse.

I startfasen av LHC kjøringen ble det lett etter alle kjente elementærpartikler. De fleste ble gjenfunnet i løpet av bare noen få uker som f.eks. bundne systemer av kvarker og antikvarker (Charmonium og Bottomonium, opprinnelig oppdaget i 1974 og 1977), ubundne tunge toppkvarker (første oppdaget i 1995) og W og Z bosonene (oppdaget på CERN i 1983 og 1984). For å kunne stole på nye oppdagelser i proton-proton kollisjoner, er det nødvendig at kjente partikler blir utvetydig identifisert fra kollisjonsproduktene. Dette er partikkelfysikerens virkelige utfordring og resulterer i ganske mye detektivarbeid! Og, så snart de kjente partiklene er oppsporet og identifisert vil de bli brukt til å verifisere tidligere resultater, og også vise hvordan allerede kjent fysikk ser ut i det nye høyenergi-miljøet til LHC. Og dette er nøkkelen til å oppdage ny fysikk!

I vårt studium er Z bosonet – en av formidlerpartiklene til den svake kraften – partikkelen vi er interessert i. Ved å gjenoppdage Z ved LHC kan vi lære om fysikken ved LHCs høye energier og på den måten håpe å oppdage nye spennende fenomener i naturen!